泵及泵系統節能研究背景

根據國家統計資料，泵類產品的耗電量約占全國總發電量的20%，占全國總油耗的5%。因此，加強泵行業的節能技術工作，已經成為當前國家節能工作的重要組成部分。國家和聯合頒布的《中國節能技術政策大綱》(2006)明確提出，要“發展、推廣高效率的泵類設備。通過完善泵的三元流場、二相流分析計算方法，改進加工工藝，使泵的能效達到83%～87%。” 2007年10月28日新修訂的《中華人民共和國節約能源法》提出，“國家鼓勵工業企業采用高效、節能的電動機、鍋爐、窯爐、風機、泵類等設備”。《關于振興裝備制造業的若干意見》(2006)進一步明確了振興裝備制造業的若干重點領域，這些重點領域的大型成套裝備涉及很多流體機械關鍵產品和關鍵技術。

　　提高泵產品的運行效率，首先要提高泵本身的設計效率，通過加強對泵內部流動規律的研究，并開發出的泵系統現場評估軟件、三元流葉輪設計和性能預測軟件。同時，還要大力提高泵產品的節能運行管理水平，因為泵運行時如果偏離設計的高效點，實際運行效率下降將十分顯著。因此，采用的三元流葉輪技術，對泵進行節能改造具有有廣闊的節能空間，且符合泵用戶節能減排政策。

　　目前三元流葉輪節能技術，主要應用于以下領域：

　　(1)大型循環水系統

　　該系統主要分布于石化企業、大型鋼廠等冷卻水系統(涼水塔)，該系統一般選用大、中型雙吸泵，泵流量大、功率大。長期以來，一方面，由于選型過于保守，泵揚程和流量偏離裝置實際需求;另一方面，由于裝置參數的調整，水量和管網壓力需求調整，且冬季和夏季工況相差較大。從目前評估的系統來看，均存在水泵嚴重偏離高效區、低效率運行的情況。在這種情況下，水泵不僅能耗高，且易導致汽蝕、引起泵組振動，嚴重影響系統的穩定性。

　　(2)大中型泵站建設和改造工程

　　上個世紀七八十年代建造的泵站，經過長期運行，經常發現葉片受到汽蝕破壞，葉頂間隙較大，導致效率低，能耗高;上個世紀的軸流泵、斜流泵水力模型的效率較低。通過國家南水北調工程的建設，近十年江蘇大學堅持軸流泵、斜流泵理論與試驗研究，研究了系列高效軸流泵(ns=500-1600)、斜流泵 (ns=350-850)、貫流泵水力模型、雙向泵水力模型，效率比80年代的同類模型提高5%左右。

　　因此，結合目前國家水利工程建設和改造項目，通過采用高效軸流泵(ns=500-1600)、斜流泵(ns=350-850)等高效水力模型，優化泵站進、出口流道裝置，提高泵站裝置運行效率，可大幅節能，降低運行成本。

　　(3)其他高能耗泵系統工程

　　水泵作為通用機械，應用領域非常廣泛，作為節能改造，首先考慮改造高能耗，率的泵系統。年運行8400小時、能耗大于200kW/h的泵系統應作為重點改造對象，若通過改造節能降耗10%，年回報率非常可觀。