提升冷却水循环泵使用效率的改进措施

提升冷却水循环泵使用效率的改进措施

康锴

中国石油大庆石化公司炼油厂 ,黑龙江 大庆 163000

摘要：随着我国社会经济的发展与进步，工业的发展也取得了很大的成就，尤其是电力产业和化工产业。工业生产需要使用大量的水，因此如何提高工业工厂的用水效率，为企业节省更多的经营成本，提高企业经济效益，是目前大多数企业尤其是化工企业面临较为重要的课题。冷却水循环泵是目前解决工业用水的一种重要工具，它的原理是将水资源换热并自行降温然后补给用水，达到循环给水的效果，能很好解决工业用水较大的难题。本文将从冷却水循环系统的作用和意义出发，针对现阶段冷却水循环泵效率低下的问题，提出相应的改进措施和方法，以提升冷却水循环泵使用效率。

关键词：冷却水循环系统；循环泵效率； 改进措施

前言

现阶段随着我国产业结构的不断改革和调整，产业化已经由原来的重效益转变为节能降耗的方向发展。通过降低损耗，节约能源来提升企业的经济效益，是目前大多数企业的生产指标。冷却水循环系统有利于工业生产水资源的循环利用，工业用水中采用冷却水循环技术，能很好提升用水效率，同时重复用水还能提升能源的利用率，大大降低工业生产成本，从而实现企业的经济效益最大化。但由于资金技术以及设备本身等因素的影响，目前大多数企业在循环冷却水系统中存在一定问题，冷却水循环泵的作用还不能很好发挥出来，造成能源的浪费。因此需要相关部门和技术人员对冷却水循环泵出现的问题引起充分的重视，采取有效的改进措施，以不断提高冷却水循环泵的效率，实现综合节能目标。
一 、冷却水循环泵的作用和意义

工业生产中由于产品特性的需要，许多半成品需要经由水冷却的方法来进行降温，进而投入到后面的制造工序当中。工业生产过程中大规模使用水一定程度上会造成水水资源的浪费，同时排放的废水也会造成对周边环境的污染。因此利用冷却水循环系统的辅助，达到水资源的循环使用，从而达到节约用水的目的。冷却水循环能很好解决工业生产用水的问题，但同时由于冷却水系统中循环水泵以及换热装置等属于高耗能材质，对能量的消耗较大，一定程度上大大降低了冷却水循环系统的效率。为了进一步优化冷却水循环系统的功能性，需要对水循环泵效率进行改进设计，以降低能耗，提高水循环系统的能效性。
二、冷却水循环泵效率低的原因分析

（一）水循环泵的运行效率低，电耗高

经过大量的实践调查，我们得出大多数水循环泵运行效率低的主要原因是因为冷却水循环泵的设计与实际工况不相符，设计人员在对水循环泵的设计过程中，没有结合工况的阻力、电机电力等实际工况，对循环泵的设计扬程与循环水系统的阻力不符，造成循环泵耗电能高，效率低下，发挥不出正常的作用。

（二）水循环泵的通流部分设计不合理

除此之外，水循环泵的内部通流部分设计不合理也是造成循环泵耗能大，效率低的重要原因，内部通流部分设计不合理会造成循环泵内部通流部件流速过快，出口角度不均匀，使得出口水流和通流壳螺旋角出现偏差，水对叶轮口表面产生阻力，水流出后不能正常进入到压水泵中，此时能量消耗则变大，循环泵的效率则被降低。另外循环泵的热水泵进出口阀门设计不合理，容易造成循环泵进水管和叶轮被异物堵塞，不利于循环泵的正常运行。

（三）实际运行工况和设计工况存在过大出入

冷却水循环泵运行工况和设计工况出现较大偏差具体指的是冷却水循环泵的设计以及设备选型不匹配，设计扬程以及系统阻力不相符，在进行选型时留有较大裕量或是电机不匹配等均会导致整体冷却水循环泵运行效率低下。

三、提高冷却水循环泵效率的改进措施

通过上诉对冷却水循环泵效率低下的原因分析，我们可以得出，要解决循环泵的效率问题，还应当从循环泵的内部设计以及降低水循环系统的阻力等出发。

（一）选择优质冷却水循环泵

首先企业可以加大资金投入到冷却水循环泵的采购上，优先选择具有能耗低，且制造工艺水平较高的循环泵，结合自身实际生产力水平的前提下，选择性价比较高，能满足产能需求的循环泵，为后期生产奠定稳定的性能。

（二） 循环泵扬程与系统阻力相匹配

针对循环泵的设计扬程与实际工况不符的情况，相关技术人员应结合实际情况，对循环泵扬程进行合理设计，保证循环泵扬程能够与冷却水循环系统阻力相匹配，使得凝汽器水循环能正常回水，并顺利进入冷却塔内。

（三）合理确定循环泵的运行方式

循环泵是冷却水循环系统的核心组成部分，对循环泵的运行参数有全面的了解，并选择合理的运行方式，能有效提高循环系统的效率，为企业带来更大的经济效益。而现阶段大多数工厂选择循环泵运行方式仅靠以往经验，对循环泵的操作缺乏一定的专业理论基础，最终使得循环泵的运行参数与实际工况不相匹配，造成耗电量的增加。

（四）叶轮优化

循环泵在运行的过程中，不可避免的造成叶轮片与导叶等部件的摩擦，出现汽蚀现象，使得水力损失增大，循环泵的稳定运行受到一定的影响。因此，可以在循环泵的设计过程中，首先要对叶轮的结构进行优化改进，由原来的曲面改为不完全前盖式结构，如此一来可以有效减少叶轮片与其他零部件的摩擦，减少阻力损失，避免循环泵容积效率降低，从而提高循环泵效率，保证叶轮安全的运行。另外，叶轮优化还包括在日常的机组维修过程中，对机组以及其他零部件的定期检查和保养，例如可以在停水期，对循环泵的各组电机尤其是叶轮片进行检查和及时修复，避免因叶轮片损坏而导致循环泵功能性受到破坏，能源电量损耗，机组的整体效率大大降低的情况。

（五）循环泵表面进行涂层处理

循环泵在长期使用过程中，内部通流流路容易受到各种杂质的腐蚀和侵蚀，流体阻力会导致流通表面粗糙度增多，进而降低循环泵的效率。针对这一种情况，可以通过对循环泵内部尤其是叶轮部分进行涂层或喷反腐材料处理，有助于大大降低表面粗糙度，提高流路的圆滑性，进而提高设备的效率，且涂层处理的循环泵的有效期能达2-5年，具有良好的经济性。

（六）优化电动机

在以往的冷却水循环泵中大部分都是单速运行，通常是按照循环水的温度以及机组负荷情况来确定实际运行冷却水循环泵的数量，如若数量出现较大变动，那么冷却水循环泵的运行情况以及效率也会出现较大变化。加上其运行调节方式过于单一，尤其是单元制系统问题更为严重。要想有效解决该类问题，则应当要实现冷却水循环泵的双速改造，以实现其运行效率的提升。

4. 结语

综上所述，冷却水循环系统对工业的生产和发展具有十分重要的促进作用，相关人员和部门应当重视冷却水循环泵损失，效率低下的问题，通过对现阶段冷却水循环泵效率低下原因的分析，我们可以知道循环泵的内部流通设计以及水泵表面粗糙程度对其效率的影响较大。因此可采取叶轮优化、合理选择循环泵运行方式以及循环泵表面涂层等方式进行对循环泵的改进，一方面进降低能量消耗，提高循环泵的工作效率，另一方面有效延长循环泵的使用周期，减少企业维修费用，为企业节省更多的生产成本，实现企业的经济效益最大化。

参考文献： 

[1］王勇.达拉特发电厂厂用电统计及其节能措施研究 [D]. 华北电力大学，2014.

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[3]聂朋朋. 冷却水循环泵气蚀原因分析及改造[J]. 化工安全与环境, 2020, 33(8):1.