摘 要：隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國家對水利工程的投入力度不斷加大，中小型泵站的更新改造逐步成為了國家水利建設(shè)發(fā)展的重要方向。而我們知道，泵站更新改造過程中最重要的任務(wù)就是如何做到提高泵站機(jī)組裝置的使用效率，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

關(guān)鍵詞：中小型；泵站裝置效率；措施

泵站的裝置效率是反映設(shè)備使用過程中抽水效率以及和其它各個泵站之間相互配合的綜合性指標(biāo)。因此，提高泵站各個部分使用率是提高裝置效率的一種手段，同時也對泵站的經(jīng)濟(jì)效益起著很大的作用。

1 關(guān)于改造泵站存在的主要問題

我國目前，一批待改造的泵站很大一部分是上世紀(jì)六七十年代建設(shè)，使用的年限已經(jīng)比較長，而這些泵站的設(shè)備已經(jīng)逐漸出現(xiàn)了老化等各種問題，這些問題的出現(xiàn)正是泵站改造中應(yīng)該注意的。

1.1 設(shè)備老化嚴(yán)重

設(shè)備由于使用的年限較長，出現(xiàn)了老化現(xiàn)象，因而設(shè)備損壞的程度也逐漸嚴(yán)重，從而導(dǎo)致了運(yùn)行效率逐漸降低。因?yàn)槭褂媚晗捱^長，磨損程度較為厲害，水泵的葉輪與外殼的間隙逐步大，致使水泵使用的效率下降，而當(dāng)今農(nóng)業(yè)化的規(guī)模越來越大，這種設(shè)備明顯已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足目前的發(fā)展要求。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的灌溉需要更加先進(jìn)、更高的裝置效率來適應(yīng)。

1.2 設(shè)備機(jī)組不合理

就目前的情況而言，這個類型的泵站都是上世紀(jì)60年代初建造的，而現(xiàn)在農(nóng)業(yè)的發(fā)展越來越快，領(lǐng)域也更廣泛。因此，以往這種類型的泵站很難再有滿足需要的泵型。雖然也有很多的的泵站符合要求，但是隨著社會的變化、農(nóng)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，對泵站的技術(shù)參數(shù)、性能指標(biāo)要求也發(fā)生了變化，導(dǎo)致了目前很多類型的機(jī)電設(shè)備滿足不了當(dāng)前的需要。

1.3 泵站裝置較落后

泵站運(yùn)行所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益主要是取決于泵站的裝置效率大小，以前的泵站裝置效率已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足當(dāng)下泵站的需求量在改造的同時也應(yīng)該根據(jù)需要提高裝置的使用效率。

2 泵站裝置效率提高措施

泵站裝置效率不僅影響著國家對這項(xiàng)工程的投資力度，同時也影響著電能的消耗和運(yùn)行過程中產(chǎn)生的費(fèi)用。因此，泵站裝置的效率對水泵排水功能起著重要作用，同時也影響著農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

2.1 配套使用泵站電機(jī)

目前，我國泵站使用的電機(jī)大多數(shù)是上個世紀(jì)六七十年代的產(chǎn)品，這種裝置消耗能源過高、效率低，正在逐步的退出市場。而那些絕緣老化、鐵損消耗太大、效率低下、存在安全隱患的設(shè)備，國家應(yīng)該實(shí)行技術(shù)更新改造，從而提高電機(jī)的使用效率。對于沒設(shè)有立式軸流泵機(jī)組的泵站，最大的危險就是泵站處在最好揚(yáng)程，而這個時候就意味著水位是最高點(diǎn)，這就需要配置更大容量的機(jī)組來適應(yīng)排水功能。因此，改善機(jī)組容量，提高泵站排澇能力尤為重要。

加大配置機(jī)組的電機(jī)功率，使機(jī)組在正常情況下?lián)P程運(yùn)行，使電機(jī)容量滿足它的需要。實(shí)際看，電機(jī)負(fù)荷系數(shù)達(dá)到50%左右的標(biāo)準(zhǔn)，在這情況下機(jī)組運(yùn)行達(dá)到的效率就已經(jīng)接近了所需的最高效率，完成對于電機(jī)工作的需求。因此，只要電機(jī)的容量不超過正常情況下水泵使用功率1倍的范圍，那么就不會對泵站的裝置效率有太大影響，因此泵站改造的時候，可以適當(dāng)加大配電機(jī)組容量，用來適應(yīng)更強(qiáng)大的功能。

2.2 研制新型水利模型

由于上個世紀(jì)六七十年代我國的綜合國力較為落后，當(dāng)時所使用產(chǎn)品系列不完整，所選擇水泵設(shè)計(jì)的揚(yáng)程檔次不符合當(dāng)時國情，很多泵站使用的是相近泵型的規(guī)格來替代。而現(xiàn)實(shí)情況，水泵設(shè)計(jì)的揚(yáng)程與現(xiàn)實(shí)使用的揚(yáng)程相差太大，于是造成了水泵長期在低效率下工作，浪費(fèi)了資源，還沒能達(dá)到預(yù)期的效果。就目前，需要根據(jù)不同的情況做出不同調(diào)整，離心水泵的性能較好，但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可以適用于高揚(yáng)程水流小的泵站；而軸流泵結(jié)構(gòu)簡單揚(yáng)程低，可以適用于水流量大的地區(qū)，混流泵則是集二者一體的新模式，現(xiàn)新的模式如圖1。

2.3 提高管路效率

在泵站改造過程中，盡量采用新技術(shù)、新產(chǎn)品，水泵排水口可采用新型側(cè)翻拍門，逐步減少水頭損失程度，達(dá)到減少能源消耗的目的。管路拍門采用節(jié)能型側(cè)開式拍門，主要由門座、門軸及密封件所組成，門板僅僅通過絞安裝在門座上，并采用軟硬雙重密封，無需啟用任何裝置，就能夠?qū)崿F(xiàn)自動啟閉。同時，側(cè)開式拍門能夠?qū)㈤y體鉸軸豎向布置，并設(shè)計(jì)了最佳傾斜角度，然后利用門重分力作閉門的動力，可實(shí)現(xiàn)無需任何啟閉裝置，達(dá)到高效、節(jié)能目的。此外，不需要人工操作，從而節(jié)省了人力、物力，并提高運(yùn)行安全性及可靠性，減少后期維修成本，有利于促進(jìn)節(jié)約型社會的發(fā)展。

2.4 提高水泵利用率

進(jìn)出的水流通道是水泵裝置最為重要的環(huán)節(jié)，對進(jìn)出水流的設(shè)計(jì)是影響水泵裝置的關(guān)鍵。進(jìn)水流的狀態(tài)同樣也是決定水泵工作的狀態(tài)，應(yīng)對其進(jìn)行更新改造，并提高水泵利用率?，F(xiàn)以我國洞庭湖泵站更新中的中江一號站為例：原來中江一號站9臺20SH-28型臥式離心泵，經(jīng)過配建電機(jī)JSI17-6 115KW后，經(jīng)當(dāng)?shù)氐谋谜颈O(jiān)測機(jī)構(gòu)監(jiān)測，現(xiàn)泵站的裝置效率僅有50%左右，水泵的出口無撕流斷流的設(shè)施，水泵的出水為自由出流，出水位管道位于出水池的水面以上，浪費(fèi)了高出水面的部分，而且無法保證機(jī)組安全運(yùn)行。目前經(jīng)過多方面的考察，對銹蝕的設(shè)備進(jìn)行更新改造，使目前的水泵利用率達(dá)到了70%以上，操作過程既安全又加大了水泵裝置的效率[3]。

3 動力機(jī)組效率改造

3.1 配備合理電機(jī)功率機(jī)器

現(xiàn)以電機(jī)的更新配套使用為例：鄱陽湖的九城泵站更新改造把原來的12臺500ZLBO.60型立式軸流泵，配套電機(jī)為Y280M-55KW機(jī)組，機(jī)組呈東西兩房各6臺電機(jī)并用的模式，這樣就形成了側(cè)向進(jìn)水的功能，使裝置效率提升到70%[2]。只有動力機(jī)與水泵之間合理的配套使用才能更加增加泵站的使用效率，在選擇水泵動力機(jī)時，動力機(jī)的系數(shù)不宜過大。而電機(jī)空載運(yùn)行時，電機(jī)效率隨著功率因數(shù)增加逐步提高，在額定負(fù)荷的情況下使用效率此時達(dá)到最大值，因此，在使用中盡量避免空載運(yùn)行，這樣才能滿足功能需求和達(dá)到經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。因此合理配備電機(jī)的功率對泵裝置效率有著很大的影響。

3.2 減少容積損失

目前，水泵多采用由動力密封和輔助密封組成的無泄露密封裝置，替代了傳統(tǒng)水泵的填料密封、機(jī)械密封，在解決"跑、冒、滴、漏"問題上效果顯著。因此，要減少容積損失，除了保證安裝質(zhì)量外，還應(yīng)加強(qiáng)水泵的密封設(shè)計(jì)。

3.3 減少機(jī)械損失

在水泵實(shí)際運(yùn)行中應(yīng)盡力提高水泵效率，盡量減少水泵把能量傳給水的過程中存在的各項(xiàng)能量損失，即從設(shè)計(jì)上就要十分重視葉輪入口和出口的設(shè)計(jì)，并需要通過模型試驗(yàn)進(jìn)行復(fù)核和優(yōu)化，減少水流在葉輪人口和出口處的撞擊渦流損失，并盡可能地減少由于泵軸轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的摩擦損失。

3.4 其他措施

重點(diǎn)注意泵站的通風(fēng)情況，控制好溫度，保證電機(jī)不至于被燒壞；適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)傳動效率，所使用的皮帶應(yīng)符合電機(jī)的型號，這樣更加有利于傳動效率的提高，把泵裝置的效率發(fā)揮到最大化；減小管路長度，在滿足設(shè)計(jì)要求下，盡量縮短出水管路的長度，在管理的布置上可使用直線距離，根據(jù)地形實(shí)際情況增設(shè)出水池，做到因地制宜，適應(yīng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展；盡量減少管路的附件使用，小型泵站的管路可采用簡易的充水裝置，實(shí)現(xiàn)無底閥抽水的目的，逐步減少楊程損失，提高管路效率。最后，由于出水池的水流較紊亂，為了增大出水效率，可使用真空閥。

4 結(jié)束語

泵站對我國水利工程影響巨大，因此我們更應(yīng)該提高對泵站的認(rèn)識，嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)，做好泵站的管理，加強(qiáng)泵站的技術(shù)改造工作，加大控制力度，努力做到措施、責(zé)任到位，把好泵站改造工程質(zhì)量關(guān)，把泵站的改造工作作為農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要部分；同時加強(qiáng)泵站監(jiān)測設(shè)施、通信調(diào)度等設(shè)施等管理，逐步實(shí)現(xiàn)泵站信息自動化管理，推進(jìn)泵站現(xiàn)代化的進(jìn)程。在工作中，積極探尋新理論、新方法、新的科學(xué)技術(shù)，以更好的應(yīng)用到泵站更新改造之中，努力促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

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[2]湯方平，袁家博，周濟(jì)人. 軸流泵站進(jìn)出水流道水力損失的試驗(yàn)研究[J].排灌機(jī)械，1995（3）.

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[5]范晉如.提高泵站裝置效率的途徑[J].水泵技術(shù)，1985（4）.

作者簡介：劉建超（1965，2-），男，漢族，湖北省棗陽市，大學(xué)專科，水利電力工程師，主要從事泵站運(yùn)營管理及機(jī)電工程監(jiān)理。