田日青，張 鐸

（大同市供水有限責(zé)任公司，山西 大同 037000）

0 引言

在中小型泵站運(yùn)行過(guò)程中，泵站的能源單耗是一個(gè)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，提高每度電、每噸油的提水量，或降低每千噸水的能源單耗，都是節(jié)約能源、降低成本的關(guān)鍵；具體表現(xiàn)在設(shè)備效率的高低、機(jī)組配套的合理性、機(jī)房布置的好壞、水頭損失和機(jī)組工況等的綜合效率上。能源單耗與泵站效率成反比，泵站效率越高，能源單耗就越低；反之愈高。從泵站站普查情況來(lái)看，泵站效率普遍在50%以下，千噸水能源單耗在5 kW·h以上。提高泵站效率，對(duì)于節(jié)約能源，降低供水成本，增加泵站效益具有重要意義。

1 提高泵站設(shè)備效率

泵站效率，就是水泵、動(dòng)力機(jī)、進(jìn)出水管路、傳動(dòng)裝置、進(jìn)出水池等的綜合效率。提高泵站效率，必須從設(shè)備更新改造、工程布設(shè)、經(jīng)營(yíng)管理等方面全面提高、協(xié)調(diào)配合，發(fā)揮出設(shè)備的綜合效益。

1.1 合理配套機(jī)泵

根據(jù)水源含沙量選擇泵型。水源含沙量高，對(duì)水泵摩阻力就大，致使水泵的泵殼和葉軸磨損加大，水泵運(yùn)行不穩(wěn)定。對(duì)含沙量高的水源應(yīng)選用雙吸泵或污水泵，反之選用單吸泵或雙吸泵，以適應(yīng)水源含沙情況。

調(diào)整轉(zhuǎn)速。水泵不在高效工況區(qū)工作時(shí)，調(diào)整轉(zhuǎn)速可改變水泵的實(shí)際揚(yáng)程和流量。水泵的揚(yáng)程與轉(zhuǎn)速的平方成正比，流量與揚(yáng)程成反比；轉(zhuǎn)速的改變是有限度的，轉(zhuǎn)速改變過(guò)大會(huì)降低泵的效率，提高轉(zhuǎn)速不超過(guò)10%，降低轉(zhuǎn)速不超過(guò)40%。

配套動(dòng)力機(jī)要合理。泵站在配套功率上存在的主要弊端，是大馬拉小車(chē)。配套功率過(guò)大的電機(jī)必須更換，選用合適功率的電機(jī)，若實(shí)配轉(zhuǎn)速低于水泵額定轉(zhuǎn)速，一般可提高水泵轉(zhuǎn)速；若實(shí)配轉(zhuǎn)速已超過(guò)水泵額定轉(zhuǎn)速10%以上，根據(jù)情況更換機(jī)或泵，使機(jī)組在高效工況區(qū)工作。

1.2 加強(qiáng)機(jī)泵維撿

加強(qiáng)防磨、防腐工作。在水泵運(yùn)行過(guò)程中，由于泥沙、氣蝕和高速水流的作用，容易引起水泵的葉輪、口環(huán)、泵殼、軸套以及填料等的磨損。停泵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致水泵各部位的銹蝕和水泵性能的變化，降低水泵效率，必須通過(guò)涂表面基液進(jìn)行防腐和防磨工作。

調(diào)整葉輪。一些泵站流量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，揚(yáng)程偏高。多級(jí)泵可通過(guò)減少葉輪數(shù)量，來(lái)達(dá)到設(shè)計(jì)要求；單吸或雙吸泵可通過(guò)車(chē)削葉輪來(lái)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，車(chē)削量應(yīng)通過(guò)計(jì)算和按規(guī)范要求確定。根據(jù)水泵比轉(zhuǎn)數(shù)，葉輪車(chē)削的允許值為20%～7%，在條件允許情況下可通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。

提高葉片表面光潔度。用手提砂輪或油石對(duì)葉片進(jìn)行修整，可顯著提高水泵效率。

提高機(jī)組的安裝精度。在條件允許的情況下，盡可能地降低機(jī)組安裝高程，減少吸程；在機(jī)組安裝過(guò)程中，縱橫軸線(xiàn)的統(tǒng)一和水平、標(biāo)高的找正，靠背輪間隙量、密封間隙的精度，是提高效率、降低能耗的關(guān)鍵。

密切監(jiān)視水泵填料情況。水泵填料壓的太緊會(huì)增加摩阻力，泵軸扭距加大，從而加大負(fù)荷，降低效率，耗能增加，甚至損壞填料，如壓的太松，會(huì)引起進(jìn)氣現(xiàn)象，使水泵性能降低、效率降低。

防止水泵進(jìn)氣。吸水管漏氣、前池水位過(guò)低都會(huì)引起水泵進(jìn)氣，引起機(jī)組超載、汽蝕、振動(dòng)和噪音等不良后果。

1.3 嚴(yán)格控制動(dòng)力機(jī)的備用系數(shù)

備用系數(shù)越大，效率就越低。合理選擇動(dòng)力機(jī)的備用系數(shù)，對(duì)提高裝置效率有重要作用，對(duì)嚴(yán)重影響效率的動(dòng)力機(jī)應(yīng)預(yù)更換。

1.4 確保電動(dòng)機(jī)的額定電壓

電壓一般不會(huì)增大，往往在用電高峰期，電壓是不足的。當(dāng)電壓下降超過(guò)10%后，電流加大，電機(jī)發(fā)熱，轉(zhuǎn)速下降，電機(jī)效率下降，使水泵工作點(diǎn)轉(zhuǎn)移，水泵效率隨之下降。小型泵站可避峰運(yùn)行，中型以上泵站，可對(duì)輸供電線(xiàn)路進(jìn)行改造，選配合適的導(dǎo)線(xiàn)和導(dǎo)線(xiàn)斷面，提高電壓；新建泵站可采用“站變合一”的供電方式。

1.5 提高傳動(dòng)裝置效率

條件容許情況下，要盡量采用直接傳動(dòng)，直接傳動(dòng)的動(dòng)力機(jī)與水泵轉(zhuǎn)速一致，效率最高。當(dāng)需采用變速傳動(dòng)時(shí)，要盡量使用三角皮帶，防止皮帶過(guò)緊或過(guò)松，否則都會(huì)降低效率。

2 合理布設(shè)泵站輔助設(shè)施

2.1 合理核定管徑

管徑的大小，決定了投資與水頭損失的大小。管徑大、投資大，水頭損失小、效率高；反之管徑小、投資省，水頭損失大、效率低；要根據(jù)不同的管材來(lái)確定經(jīng)濟(jì)管徑。

2.2 選用合適的管材

通常情況下，泵站的進(jìn)水管一般選用鋼管、鑄鐵管，出水管一般選用鋼管、鑄鐵管、PCP管或PCCP管。目前環(huán)向加筋高密度聚乙烯管材抗內(nèi)外壓能力強(qiáng)，最高可達(dá)2.0 MPa，糙率低,重量輕、安裝簡(jiǎn)便、投資省，可降低工程造價(jià)30%～60%，出水管選用聚乙烯管材，可大幅提高泵站效率。

2.3 減少管路長(zhǎng)度、減少附件

盡量縮短管路、減少?gòu)濐^和附件，提高管路效率。如把平裝水泵改斜裝，既可縮短管路又可減少?gòu)濐^，使效率大大提高。改正吸式為負(fù)吸式泵站，也可減少管路和附件，提高使效率。管路過(guò)長(zhǎng)可增設(shè)排氣閥，減少管路運(yùn)行中含氣現(xiàn)象，以提高出流能力、減少管路振動(dòng)、防止漏水和爆裂。長(zhǎng)距離管路在地形條件允許情況下，可增設(shè)調(diào)壓井，以降低機(jī)組揚(yáng)程，利用地形差實(shí)現(xiàn)自流。

2.4 改造進(jìn)出水池

進(jìn)出水池流態(tài)，關(guān)系到水紊的效果，影響機(jī)泵、管路等的效率，引起噪音導(dǎo)致機(jī)組發(fā)生振動(dòng)，影響機(jī)組正常工作，治理措施有以下幾點(diǎn)。

增建攔污柵，加強(qiáng)清污工作，防止水草雜物進(jìn)入水泵阻塞流道；引水渠和進(jìn)水池盡可能在同一直線(xiàn)上布置，保證水流正向進(jìn)入，防止在池內(nèi)產(chǎn)生渦流，使水泵高效運(yùn)行。引水渠和進(jìn)水池不在同一直線(xiàn)布置，可增設(shè)導(dǎo)流建筑物改變流態(tài)；改造進(jìn)水池的布置形式和尺寸，防止造成漩渦。

進(jìn)水管口懸空度不夠，會(huì)造成管口水頭損失增大，水泵效率降低、池底沖刷，嚴(yán)重的會(huì)吸起池底建材。采取增設(shè)導(dǎo)板或隔離板改善進(jìn)水條件，以提高水泵效率。

根據(jù)壓力管出流方式，中小型泵站出水池可分為自由出流式出水池和淹沒(méi)出流式出水池。自由出流式出水池?fù)P程損失較大，適用于小型泵站；淹沒(méi)出流式出水池，根據(jù)防止停機(jī)倒灌的斷流方式，分為拍門(mén)式、虹吸式和溢流堰式淹沒(méi)出流出水池，從節(jié)省投資、降低揚(yáng)程、提高效益來(lái)看，虹吸式淹沒(méi)出流出水池效果最佳。

出水池與出水管應(yīng)把握好兩點(diǎn)消能措施：一是出水池邊墻與出水管口之間的距離應(yīng)大于1.25倍出水管直徑。二是多條出水管，管間距離應(yīng)大于2.5倍出水管直徑。

出水池與渠道的銜接段應(yīng)設(shè)漸變段，為使水流平順地進(jìn)入渠道，出水池邊墻與漸變段夾角必須大于110°，漸變段與渠道的收縮角以20°～45°為宜，否則出流沖擊在漸變段上，會(huì)產(chǎn)生反流，影響出流，降低效率。

2.5 合理布置機(jī)泵安裝高程

在條件允許的情況下，盡可能降低機(jī)組安裝高程或增加灌注水頭，防止水泵產(chǎn)生汽蝕，可提高水泵效率。

3 強(qiáng)化經(jīng)營(yíng)管理

提高泵站效率，抓技術(shù)改進(jìn)，也要加強(qiáng)管理，健全管理機(jī)構(gòu)，強(qiáng)化制度建設(shè)。加強(qiáng)經(jīng)營(yíng)管理、講究經(jīng)濟(jì)效益，不斷提高經(jīng)營(yíng)管理水平，加強(qiáng)核算，做到值班有制度、運(yùn)轉(zhuǎn)有記錄、消耗有定額、定期養(yǎng)護(hù)與維修，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，使機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)合理。切實(shí)加強(qiáng)挖潛配套工作，對(duì)配套不合理，狀況不良機(jī)泵，要進(jìn)行修理或調(diào)配。做好引渠、進(jìn)出水池泥沙清淤工作，改善水流條件。積極采用自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話(huà)，系統(tǒng)監(jiān)測(cè)泵站各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，提高泵站效率。