简要分析大型污水泵站的节能途径

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　　分析了不良进水流态对泵站装置效率的影响，结合上海市合流污水治理期工程中出。口泵站水力模型试验，着重介绍了前池设置底坎，从而改善进水流态，提高泵站装置效率的基本原理。
　　大型污水泵站的节能途径。为了改善日益恶劣的城市水环境，从根本上防止污水对城市河流的污染，许多城市正在建设或筹建大型截流排污工程。大型污水泵站在城市排污工程中起着关键性的作用，其运行时间长，消耗能量大。采用合理的工程技术手段，提高泵站的运行效率，对大型污水泵站的节能和管理具有十分重要的意义。
　　1大型污水泵站节能途径1.1泵站能源消耗及泵站装置效率泵站的能源消耗是以能源单耗为衡量指标高1米所消耗的能量。以电为能源的泵站能源单耗的达式为1由上式可，水泵的装置效率是衡量泵站能耗的重要标志，装置效率常以下式刀装机泵传乃管2水泵技术2000.4乃机是动力机效率。
　　刃8为水泵效率。水泵的效率随水泵运行工况点不同而变化，优良的水泵在设计工况点运行的效率般高于0.8，大型栗甚至可达9，偏离设计工况点运行，其效率将明显下降。
　　1传为传动效率，取决于电机和水泵的传动形式，直接传动的传动效率接近1.0.
　　1管为抽水装置的进出水管或流出水流道及其附件的效率，取决于管道或流道的设计与布置。管路水头损失越小，其效率越高。
　　1.2泵站节能途径提高泵站装置效率，是泵站节能的根本途径。这就要求合理地确定泵站的设计扬程，正确地进行机组的选型配套，合理设计管路，减少管路水头损失。
　　对于城市大型污水泵站，因其流量及扬程随时间有较大的变化，水泵运行经常偏离设计工况，从而造成水泵的运行效率下降。根据泵站的运行特点，合理地进行水泵运行工况的调节，是提高水泵效率的重要手段。对于袖流泵和导叶式混流泵，可采用变角调节；对于离心泵和蜗壳式混流泵，则可采用变速调节，通过改变电机的转速来改变水泵的性能，达到节能泵站的进水流态对其装置效率有定的影响。试验及调，明，前池中的不良流态，可以降低装置效率的410，甚至会引起机组振动和水栗的汽蚀。对于城市排污泵站，由于受城市用地地形地质条件及环境的限制，般采用箱涵引水，进出水建筑物又往往较为短小，从而造成泵站进水流态较差，降低了泵站的装置效率。因此，采用合理的水力措施，改善栗站进水流态，是泵站节能的重要途径之0 2调速机组节能分析根据水泵比例定律知，同台水泵的工作参数与转速有以下关系，历水泵扬程！
　　水泵，其中2台为变频调型污水泵性能曲线该泵在好净。下工作，则水泵工作点为如，水泵效率可达最高效率，若该泵在好净1下工作，水泵的工作点为义水泵效率下降为把水泵的转速，变为。后，则开0曲线变为只曲线，曲线变为0曲线，这时水栗的工作点从儿变为先，水泵效率从切提高到炉。同时，由于水泵流量的减少，提高了管路效率，从而使装置效率明显提高。
　　2.2最佳转速的确定由式⑶得象=这是调速后的相似工况抛物线方程，尺为常数，在这条曲线上的点都是相似工况点，因而各参数都符合比例定律。
　　设泵站的净扬程为开管路阻力系数为5，则抽水装置所需要的流量扬程关系式为为了保证水泵能在最高效率点工作，上述抛物线应通过水泵的设计点，若这时水泵的流量和扬程分别为和风，则尺=乩，2，代入67两式即得1340型污水泵调速节能意0水泵流量；只，净扬程；77装置效率；尸，电机输人功率将式8代人式3，即得最佳转速为由于，好。5都为常数，因此，由式8即可求得不同的丑净所对应的最佳转速佳。
　　2.3彭越浦泵站变频调速机组运行性能为68左右；当水泵转速调节为300以1时，其装置效率为72左右时，调速运行后装置效率净增加了4；2显然，根据净扬程的变化，合理地调节水泵转速，可达到提高装置效率节省能源的目的。
　　3泵站节能的水力措施上海市合流污水治理期工程彭越浦泵站是目前亚洲最大的污水泵站，其设计流量为40 73，设计扬程为221.由于截流管流量变化大，导致泵站装置扬程变化较大，实际运行明彭越浦泵站装置扬程变幅在8.0左右。鉴于此，该泵站安装了2台变频调速机组。为了进步分析调速机组的运行性能，对彭越浦泵站7机组变频调速机进行了现场测试，结果2.
　　速=375！7如时，其装置效率为74.65；当净扬程好为14.3，转速为335寸，其装置效率为73.5左右，调速后装置效率净提高了2.7；当净扬程好净为12.0，水栗转速3751时，装置效率仅水泵技术2000.4泵站节能的水力措施主要包括泵站前池设底坎；前池中增设导流墩立柱；水杲吸水口下设置导流板等。试验研究明，采用上述水力措施，对改善泵站进水流态，提高泵站装置效率具有明显的作用。
　　3.1不良进水流态对水泵工作性能的影响机理不良进水流态是指进水系统中产生环流旋涡或螺旋流。泵站抽送的水流可看作是粘性不可压缩流体，其涡旋矢量应满足的流体微分方程为7运动粘性系数P压力F外力，拉普拉斯算子动过程中引起单位质量上的动量发生变化的因素有，外力，压力梯度+性应力77.
　　再用速度环量变化来分析。设在线于是沿物质线上的速度环量厂为取速度环量的随体导数贝上式明，外力压力梯度及粘性力同样是引起沿封闭回线1的环量1随体发生变化，变化加剧，进人吸水室的水体具有定和均匀速度场的条件，从而影响水栗工作性能，导致栗站装置效率的降低。
　　3.2泵站节能水力措施试验研究上海市合流污水治理期工程出口栗站，设计流量为613，设计扬程为10.5，初步设计采用12台立式导叶式混流泵。为了验证初步设计方案，对出口泵站进行了整体模型试验模型比为1试验明，原设计前池扩散角过大2=150，长度过短，水流由进水闸门孔进人前池后，是突然扩散形态，整个前池水流为主流和回流两部分主流居中，直接顶冲6 7机组进水槽，并受进水槽胸墙阻挡，产生倒流后向两侧翻滚；前池两侧产生两个对称的大回流区，约占前池面积的510至610.前池流态恶劣3，对水泵运行效率产生了严重影响。
　　为了改善前池流态，试验采用了在前池前部设置字形导流墩底坎等多种水力措施，经多方案反复测试比较，确定了在前池中设置底坎的方案4.
　　试验明，水流进人前池，遇到底坎后不仅削弱了主流的动量，改变了前池水流运动状态，削弱了前池两边的回流强度，同时过坎后产生个与原先回流相垂直的旋滚，与水平方水泵技术机组号加底坎前加底坎后向的回流相互作用，相互抵消各自的旋转动量，造成速度降低和局部压力梯度增大，使回流迅速闭合，成为个通常的素乱扩散状态3.采用此水力措施后，前池流态趋于平稳，水流越过底坎后分配均匀，流向稳定致，水泵旋涡及翻滚等水力现象明显减弱5.
　　进水流态改善后，模型泵在设计扬程运行时，流量明显增加，水泵效率显著提高，4结论3.本文结合工程实例，扼要地论述了大型污水泵站的节能途径，对调速机组节能和前池水力措施节能的基本原理作了全面的阐述，为大型污水泵站的规划设计管理，提供了科学依据。
　　1水泵的调速运行是通过调速电机来完成的。调速电机通常有变频调速和变极调速两种。实践证明，采用级或级调速基本能满足污水泵站扬程变化的要求。因此，在实施过程中，应根据情况，选择合适的调速电机的种类，以减少工程投资。需要说明的是，机组调速运行时，增速不可超过额定转速的5，减速不可低过额定转速的20.
　　3.进水流态对泵站装置效率的影响往往不为人们所重视。但通过在前池中设置导流墩底坎立柱等设施来提高泵站的装置效率，往往简单而效果显著。需要指出的是，这些设施有完善的经验公式来推算，必须通过模型试验加以确定。