目前，國(guó)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(lái)分析一下這幾種節(jié)能技術(shù)的特點(diǎn)。
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(yáng)程高低的一個(gè)重要部件就是葉輪。其工作原理是高速旋轉(zhuǎn)的葉輪帶動(dòng)其內(nèi)部的液體旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生離心力。我們?cè)诔踔形锢碚n上就學(xué)過(guò)，決定離心力大小的一個(gè)重要因素是旋轉(zhuǎn)半徑，從這我們就可以看出，一旦一個(gè)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(huì)變小，其后果只能是造成水泵的流量、揚(yáng)程等參數(shù)下降，可能對(duì)安全生產(chǎn)造成隱患。
變頻的主要工作原理是依靠變頻改變水泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)的頻率，降低電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果，其主要應(yīng)用的范圍是：①該電機(jī)的負(fù)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(dāng)生產(chǎn)負(fù)荷降低時(shí)，該電機(jī)的負(fù)荷也隨之降低，運(yùn)用變頻技術(shù)就可以使該電機(jī)在此時(shí)的轉(zhuǎn)速降低，從而達(dá)到節(jié)能的效果，但若是在運(yùn)行工況比較平穩(wěn)的系統(tǒng)中，變頻技術(shù)的節(jié)能率會(huì)明顯下降。②適應(yīng)于某些循環(huán)水系統(tǒng)因設(shè)計(jì)參數(shù)富余量較大的水泵，即所謂的“大馬拉小車(chē)”時(shí)，才有一定的效果，在這種工況下，依靠變頻改變泵電機(jī)的頻率，降低泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)整水泵Q、H值工況點(diǎn)，使水泵的實(shí)際流量值低于水泵的額定流量值，以此來(lái)達(dá)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(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)的，每一種泵的流道水力模型的幾何尺寸必須與它的設(shè)計(jì)參數(shù)Q(流量)、H(揚(yáng)程)、r/min(轉(zhuǎn)速)一一對(duì)應(yīng)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(yīng)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(yáng)程降低，泵實(shí)際效率降低，并遠(yuǎn)低于該泵原效率值。
當(dāng)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(shí)，如果采用變頻調(diào)速將泵的實(shí)際參數(shù)Q、H值變小，可能會(huì)造成水泵流量減小值過(guò)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(wú)限地分割，通過(guò)對(duì)葉輪流道內(nèi)各工作點(diǎn)的分析，建立起完整、真實(shí)的葉輪內(nèi)流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型。
通過(guò)這一方法，對(duì)葉輪流道分析可以做得最準(zhǔn)確，反映流體的流場(chǎng)、壓力分布也最接近實(shí)際。葉輪出口為射流和尾跡(漩渦)的流動(dòng)特征，在設(shè)計(jì)計(jì)算中得以體現(xiàn)。因此，設(shè)計(jì)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(dá)到預(yù)期，因?yàn)樵诒脷ぜ捌渌考家呀?jīng)定型的情況下，單獨(dú)的三元流葉輪不能改變整個(gè)水泵內(nèi)部所有的過(guò)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(lèi)型循環(huán)水系統(tǒng)量身定做，其綜合利用各項(xiàng)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(shè)計(jì)、開(kāi)模、鑄造、加工全過(guò)程把關(guān)控制，使其設(shè)計(jì)合理、開(kāi)模符合設(shè)計(jì)要求，再應(yīng)用先進(jìn)的鑄造工藝，減少鑄造誤差，最終通過(guò)精心加工、打磨，使最終的產(chǎn)品與設(shè)計(jì)理念相吻合，達(dá)到最佳狀態(tài)。
流體在節(jié)能專用水泵內(nèi)部循環(huán)時(shí)，可呈現(xiàn)相對(duì)規(guī)則的流動(dòng)狀態(tài)，減小進(jìn)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(shè)計(jì)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(dòng)更接近設(shè)計(jì)狀態(tài)，提高了水泵流量，減少了無(wú)用功，，降低了能耗，提高了水泵效率。運(yùn)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(fù)荷運(yùn)行工況，不會(huì)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(yùn)行參數(shù)，對(duì)正常的生產(chǎn)工作沒(méi)有任何影響。
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