水泵4種主流節(jié)能技術(shù)分析

目前，國內(nèi)主要的水泵節(jié)能主要有以下幾種節(jié)能技術(shù)：切割葉輪、變頻技術(shù)、三元流技術(shù)和專用節(jié)能泵，下面我們來分析一下這幾種節(jié)能技術(shù)的特點。

    ①切割葉輪節(jié)能

    眾所周知，在離心式水泵的構(gòu)造中，決定水量大小和揚程高低的一個重要部件就是葉輪。其工作原理是高速旋轉(zhuǎn)的葉輪帶動其內(nèi)部的液體旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生離心力。我們在初中物理課上就學過，決定離心力大小的一個重要因素是旋轉(zhuǎn)半徑，從這我們就可以看出，一旦一個離心泵的葉輪被切割，也就是將葉輪的直徑變小，那么該葉輪的內(nèi)部的液體的離心力肯定會變小，其后果只能是造成水泵的流量、揚程等參數(shù)下降，可能對安全生產(chǎn)造成隱患。

    ②變頻節(jié)能技術(shù)

    變頻的主要工作原理是依靠變頻改變水泵驅(qū)動電機的頻率，降低電機的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)節(jié)能的效果，其主要應用的范圍是：①該電機的負荷隨生產(chǎn)工況的需要呈現(xiàn)周期性的變化，在這種工況下，當生產(chǎn)負荷降低時，該電機的負荷也隨之降低，運用變頻技術(shù)就可以使該電機在此時的轉(zhuǎn)速降低，從而達到節(jié)能的效果，但若是在運行工況比較平穩(wěn)的系統(tǒng)中，變頻技術(shù)的節(jié)能率會明顯下降。②適應于某些循環(huán)水系統(tǒng)因設計參數(shù)富余量較大的水泵，即所謂的“大馬拉小車”時，才有一定的效果，在這種工況下，依靠變頻改變泵電機的頻率，降低泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)整水泵Q、H值工況點，使水泵的實際流量值低于水泵的額定流量值，以此來達到節(jié)能的目的。

    離心泵是以水力特性最佳條件下的比轉(zhuǎn)速作為相似準則進行設計的，每一種泵的流道水力模型的幾何尺寸必須與它的設計參數(shù)Q（流量）、H（揚程）、r/min（轉(zhuǎn)速）一一對應才能產(chǎn)生水泵的最終效率。因此，泵葉輪水力模型及幾何尺寸不可能隨轉(zhuǎn)速改變而相應改變，所以變頻調(diào)速使泵的額定轉(zhuǎn)速降低，隨之泵的輸出流量減小，泵的揚程降低，泵實際效率降低，并遠低于該泵原效率值。

    當工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)選用的循環(huán)水泵的性能參數(shù)Q、H值富余量不大時，如果采用變頻調(diào)速將泵的實際參數(shù)Q、H值變小，可能會造成水泵流量減小值過大，系統(tǒng)冷卻水量不足，造成冷卻水系統(tǒng)水溫升高。

    ③三元流技術(shù)

    三元流技術(shù)就是把葉輪內(nèi)部的三元立體空間無限地分割，通過對葉輪流道內(nèi)各工作點的分析，建立起完整、真實的葉輪內(nèi)流動的數(shù)學模型。

    通過這一方法，對葉輪流道分析可以做得最準確，反映流體的流場、壓力分布也最接近實際。葉輪出口為射流和尾跡（漩渦）的流動特征，在設計計算中得以體現(xiàn)。因此，設計的葉輪也就能更好地滿足工況要求，效率顯著提高。但是，如果單純的將普通水泵的葉輪更換為三元流葉輪，其節(jié)能效果可能不能達到預期，因為在泵殼及其他部件都已經(jīng)定型的情況下，單獨的三元流葉輪不能改變整個水泵內(nèi)部所有的過流部件的水阻力和水損失。

    ④節(jié)能專用水泵

    節(jié)能專用水泵專為各類型循環(huán)水系統(tǒng)量身定做，其綜合利用各項技術(shù)，將虹吸原理、三元流技術(shù)及技術(shù)專利完美的結(jié)合在一起，并將節(jié)能專用水泵從設計、開模、鑄造、加工全過程把關(guān)控制，使其設計合理、開模符合設計要求，再應用先進的鑄造工藝，減少鑄造誤差，最終通過精心加工、打磨，使最終的產(chǎn)品與設計理念相吻合，達到最佳狀態(tài)。

    流體在節(jié)能專用水泵內(nèi)部循環(huán)時，可呈現(xiàn)相對規(guī)則的流動狀態(tài)，減小進口沖擊、出口尾跡脫流等損失，極大的避免了紊流的出現(xiàn)，減少了普通泵單通道水力模型設計中流體的撞擊和脫流，并且避免水在葉片之間形成回流，使水在葉輪間的流動更接近設計狀態(tài)，提高了水泵流量，減少了無用功，，降低了能耗，提高了水泵效率。運用這種技術(shù)的水泵可以在流量不發(fā)生任何改變的情況下使水泵的有效軸功率顯著減小，而且完全滿足工業(yè)系統(tǒng)滿負荷運行工況，不會使冷卻水系統(tǒng)的水溫升高，具有高效率，不改變系統(tǒng)的運行參數(shù)，對正常的生產(chǎn)工作沒有任何影響。