节能优化设计在水利泵站中的应用浅析

节能优化设计在水利泵站中的应用浅析

发表时间：2018-10-30T10:57:52.960Z 来源：《防护工程》2018年第15期作者：卢波[导读] 能源紧缺已成为阻碍社会经济迅速增长的关键因素之一。为此，国家经济增长的首要条件就是实现节能，水利领域中泵站设备节能的焦点便是逐渐加大电能的使用率，减少能耗。基于此，文章介绍了水利泵站内节能优化设计的使用内容。

卢波

广东华禹工程咨询有限公司

摘要：现阶段，国内的能源耗费现象非常严峻，能源紧缺已成为阻碍社会经济迅速增长的关键因素之一。为此，国家经济增长的首要条件就是实现节能，水利领域中泵站设备节能的焦点便是逐渐加大电能的使用率，减少能耗。基于此，文章介绍了水利泵站内节能优化设计的使用内容。

关键词：水利泵站；节能优化；运行原理；应用分析随着高新科技的不断进步，水利行业也随之取得了显著的发展。水利工程的建设质量与人类的生活息息相关，但当前我国正处在水资源十分紧张的状态下，如此就需要施工在建设水利项目时引入节能观念，在满足人类用水需要的前提下节省水资源，水利泵站也是如此，设计师要统筹兼顾泵站在投用过程的经济平衡性好节能低碳性。

1. 泵站的构成及运行原理

一个齐全的水利泵站包含管路、水泵室、进出水结构和变电站基础设施。一般情况下，在水泵室内会设置动力设备、水泵、水运输设备和相应的辅助设施。针对进出水结构的应用通常要有引水装置、进出水池和取水装置的帮助方可顺利运行，水利泵站在使用中，水体首先经过进水结构流进水泵中，接着水泵对其施压并经过出水结构传输至泵站的输出水结构之中，进而起到输出水与供应水的功能。就能量转变角度来说，水泵的稳定运行能够把电能转变为机械能，并传送给需要抽运的物质，液体动能与势能提高后就能把水体传输到更远和更高的位置。离心泵属于水泵中最关键的构成部分，离心泵由固定叶片和泵壳构成[1]。当叶轮在电力作用下实现高速运行时，叶轮驱动泵传输液体迅速转动，由于叶轮与液体件缺少足够的摩擦力来维持向心力运行，所以液体逐步流到边缘处，最后被甩进泵壳中，且分散后的脊柱管降速，最高液体动能变成势能，进而达到了把液体传送至高地方的目的。当液体被甩进泵壳中时，因为大气压的影响，内部水流降低而出现真空状态，液体作为填充被吸进叶轮，如此就逐步循环以优化传送液体。

2. 水利泵站方面节能优化设计的运用

2.1优化运转工况

市政水利泵站的根本作用在于为市民提供生活工作中需要的水资源，而各个城市的情况都不一样，进而导致各城市针对水资源的需要也不同。则要想节能优化设计市政水利泵站，还应当根据本地实际情况来设计，设计方案不仅要符合人们的正常生活用水，而且还要节能使用水资源[2]。在节能控制水资源时必须管控泵站的转速，能格根据具体要求适当调整与改变水利泵站的转速，当前，我国最常用的手段就是在水利泵站中合理使用变速调速器。

2.2水泵选型

在新建和改建水利泵站中，机组型号决定着施工成本和水泵的运转能耗，水利泵站无论是排涝或者灌溉浇水，工作状态的不确定性都非常大，编制方案时要符合设计标准，从本地管排水量的需要变化特征入手，对各种泵站型号、装机数量的匹配选用最佳设计方案，提升水泵运行效益并减少能源消耗量。

2.3选用先进的电动机

针对容量超过250KW的水利泵站，要优先选用同步电机以保证其运行时的稳定性，并保证水泵高效顺利运转，以实现节省成本和适当减少水费的目的。但是，因为配电水平有限，在水利泵站容量小于250KW时，尽量采用高压电机来迎合水利泵站正常运行需要，该种电动机在确保水泵顺利运行的前提下还能够有效节省成本[3]。此外，值得注意的是，容量超过100KW的异步电机在应用时尽量采取无功补偿方式，这样其能够更好保证运行环节的安全性和高效性。

2.4管道节能设施的应用

在节能优化设计水利泵站时，需从其运行的各个环节引起重视并采用科学的控制措施，例如，对液压自控蝶阀和管道内微阻缓关闭回阀等基础设施的有效使用。短期内看不到十分显著的节能效果，但水泵针对这些设施的利用频率很高，因此，基于长远角度还是能够节省诸多电能的。

2.5加强泵站管理，提升管理质量

在水利泵站的持续运行阶段，唯有对其提升管理质量，方可优化管理模式，从而加大水利泵站的运行效率。此外，还能够根据水利泵站的规范要求，采用科学的鉴定方式检查水利泵站的具体运行状况，进而更好了解水利泵站的实际状态，若发现水利泵站在运行阶段出现问题，要及时进行处理，并探究问题产生的主要原因，防止再次产生。同时，针对泵站的正常运转，要求详细记录信息，创建水利泵站运行档案，水泵在运行阶段产生的问题也应当详细记录，这样能够为水利泵站后续改进提供科学的依据，提升水利泵站创造的成效。

2.6注重技术训练，提升管理者素养

水利泵站的顺利运转需要管理者和先进技术的支持，需要水利泵站管理者定期或不定期对工作人员组织培训和教育活动，由此进一步提高工作人员的专业水平。同时，管理者也要努力学习，使其全面了解与掌握水利泵站的常规运行，如此能够更好保证管理者高效管理水利泵站。此外，还能引入先进的管理观念和管理人才，进一步提高水利泵站管理质量及工艺技术水平。

2.7及时换用新的水泵设备

水泵的工作效率直接影响到水利泵站的整体运转效率，而且，其在运行过程所包含的内容很多，因此，若某个部位产生问题就会极大影响着整个水泵的运转效率。另外，水利泵站在实际工作中还会产生一定的损耗和磨损，例如，叶轮通过长期旋转会受到较大的汽浊，进而极易对叶轮的旋转造成巨大影响。除此之外，长期受到水流的冲击也会破坏水泵的密实性，因此在日常维护中要对此引起重视，必要情况下需要及时更新水泵，以保证水泵的运行效率。

2.8采用信息化技术优化泵站工作调度

如何通过地理与气象环境高效调度水利泵站，提升调水能力和整体抗汛能力，缩减强排周期，以达到节能减排，是个非常繁琐的系统性问题，仅仅依靠人工进行调度是无法处理这个问题的，唯有采用科学的信息化技术方可达到预期要求。而科学调配与整体治理地区水资源，不但取决于水利设备高效且科学的调度，还依靠水利设备的科学设计。新形势下，水利泵站信息化调度管理的中枢属于水资源控制的实时监控平台，用网络技术与现代化集散管理对所有水利设备进行及时操控、综合管理、集中调度，达到优化运行系统、提升反应速度、节约运行费用的目的，更关键的是提升了地区抗灾与排洪能力，实现了水利泵站的高效益、低消耗。

2.9优化设计地区内排水系统

在设计地区排水系统时，要对区域内的排水结构采取分级化、分块化设计管理，全面兼顾到地区排水模式和灌排要求，科学设置好水系，选取适当的场址。一般利用地表和河道水位的高程差，充分使用二级排水流域的蓄水作用，采用科学的排水手段。二级排水模式可以提升二级排水泵站的工作时间，并在较大程度上提高动力，如此能够有效缩减一级排水泵站运转和安装时间。

3. 结束语

当前，我国绝大部分水利泵站还没有实现节能降耗，该种情况下就产生了巨大的资源耗费，与长远发展策略不相符。水利泵站的设计和施工存在一定的误差，这是由多方面因素共同造成的。为此，在水利泵站施工早期，就要认真评价和考察泵站环境，尽量将偏差减到最小，将节能优化思想引进水利泵站施工中，进一步完善水利泵站的总体设计，充分发挥出水利泵站的作用。

参考文献：

[1]刘迪.节能优化设计在水利泵站中的应用[J].化工设计通讯，2017，43（09）:247-248.

[2]谢进学，栾绍睿，孙国栋.节能优化设计在水利泵站中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2017（01）:254-255.

[3]刘放.节能优化设计在水利泵站中的应用[J].橡塑技术与装备，2016，42（08）:95-97.