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談水泵站管路節(jié)能

文檔作者：郝和平		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年10月18日
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136 內蒙古水利 2010年第4期(總第128期)
【電站電網(wǎng)】
[摘要] 機電排灌站每年消耗大量的能源，節(jié)能潛力很大。通過對泵站進出水管路產生的管路阻力的分析，介紹了
進出水管路節(jié)能的一些可行性措施，以達到提高管路效率、節(jié)約能源的目的。
[關鍵詞] 泵站；管路；節(jié)能
中圖分類號：rI’、r 212．2 4 文章標識碼：B 文章編號：1009—0088(2OLO)O4—0136—02
在泵站提水灌溉工程中，進水池中的水是經過進水管路引
入水泵，水泵排出的水通過出水管路進入出水池。水流通過管
路時，為了克服管路阻力，需要消耗一定的能量。管路阻力越
大，管路效率則越低，消耗的能量也越多。因此，減少管路阻
力，提高管路效率，是泵站節(jié)能的重要方面。
1 管路損失與管路效率的關系
在管路不漏水的情況下，管路效率、管路損失和水泵實際
式中I 一管路總長(m)；
D一管徑(m)；
n一管路內壁的糙率系數(shù)；
Σ∈一管路局部阻力系數(shù)的總和、對于等直徑圓管。
由此可見，影響管路效率的因素很多。管路漏水量越大、
管路越長、管路內壁越不光滑、管路附件(如各種閥件、彎管、變
徑管等)越多(即局部阻力系數(shù)越大)，則管路效率越低，反之，
管路效率越高。
揚程之間的關系式為：11管=百 ×1130％。根據(jù)該式可知， 3 提高管路效率的途徑
同一管路損失h 對于不同的實際揚程H宴，其管路效率是不
同的。如管路損失h =10 m時，對于H =90 m的泵站，其管
路效率可達90％ ，而對于H =30 rfl的泵站，其管路效率只有
75％ 。如果不同揚程的泵站要達到同樣的管路效率，就必須使
不同泵站達到不同的管路損失值。因此、揚程H 低的泵站管
路損失也要隨之降低。
2 管路效率的影響因素
管路不僅有揚程損失，而且有時還有漏水損失，如因某些
原因使管路破裂或接頭處連接不良會引起漏水，若其漏水量為
q(m ／s)，水泵的出水量為Q(In3／s)，則流入出水池的流量為
(Q—q)(m ／s)。這時的管路效率為(推導過程省略)：
， 1一q ．
醬 = 枷w ％ ?㈩
” H
實
此外，管路損失揚程包括沿程損失和局部損失，得：
卜
L
3．1 選擇適當?shù)墓苈分睆?
由(2)式可知，管路效率大致與管路直徑D的5次方成正
比。也就是說管徑減少會招致管路效率的顯著下降；反之亦
然。因此，若規(guī)劃設計時所選擇的管徑太小會引起管路效率降
低。從這點出發(fā)，應盡量增大管路直徑，以減少能源消耗。但
是，管路直徑的增大又會增加管路投資，因此，管路直徑又不宜
過大。而適宜的管路直徑只有通過技術經濟分析才能確定。
3．2 盡量減少管路長度
由(2)式可知，管路越長(即L越大)，則管路效率越低。
因此，盡可能減少管路長度，不僅可以減少管路投資，而且還可
以節(jié)約能源。但在坡度很緩的岸邊建站時，縮短管路必然會增
加引渠、進水池以及泵房的挖方量，或增加出水池和干渠的填
方工程，從而增加工程造價。因此，也要通過技術經濟比較來
正確地決定管長。
3．3 減少不必要的管路附件
排灌泵站中的管路附件主要包括各種閥件(如底閥、閘閥、
逆止閥和拍門等)，異徑管(如漸擴管、漸縮管或由圓變方，有方
變圓的連接管等)、以及不同曲率半徑的彎管等。管路附件多，
形狀變化復雜，會使管路局部阻力系數(shù)增大，從而降低管路效
談水泵站管路節(jié)能郝和平 l37
率。因此，應盡量減少管路附件。底閥在排灌泵站的各種管路
附件中阻力系數(shù)最大。據(jù)有關資料介紹，底閥的能量損失占進
水管能量損失的50％ 一70％ 。泵站揚程越低，底閥能量損失所
占的比例則越大。另外，底閥的存在也給泵站的運行管理帶來
麻煩，現(xiàn)在，在大中型泵站中基本上取消了底閥，而用抽真空的
方法解決灌注引水的問題。但在小型抽水裝置中底閥仍然普
遍存在，這也是其裝置效率普遍較低的原因之一。因此，取消
底閥就必須采用其它的充水方法。逆止閥是為了防止停車后
管路和出水池中的水倒流，從而引起機組倒轉，因此，取消逆止
閥就必須研究停泵水錘等問題。為了改善彎管和異徑管的水
流條件，往往可能加大附件尺寸，增加工程造價?？傊?，在減少
管路局部阻力系數(shù)時，除考慮管路節(jié)能以外，還必須解決各項
有關問題，并進行技術經濟比較。
3．4 確保管路的密封性
如上所述，當管路中的法蘭或承插接頭連接不好、或因不
均勻沉陷等原因使伸縮縫的止水遭到破壞、或管路產生裂縫
時，在負壓處(如正值吸水的吸水管和虹吸式出水流道的駝峰
處)會使空氣進入管內，而在正壓處(如負值吸水的進水管和虹
吸管駝峰以外的出水管)管路的水流會向外滲漏。顯然，滲漏
流量q的增加會降低管路效率，而空氣進入管道后，又減少了
過水斷面，增加了管路損失，也會使管路效率下降。如果空氣
停留在局部低壓區(qū)(如虹吸管駝峰頂部)形成氣囊，會使管道內
的壓力不穩(wěn)定，加劇機組振動。更為嚴重的是，當空氣從進水
管進入水泵后，會使水泵效率大幅度下降。如果從直徑為300
in／n的進水管中放進空氣，當進氣量為水泵出水量的1．5％時，
就可以發(fā)現(xiàn)水泵的出水量大幅度地下降。當進氣量增至水泵
流量的4％時，水泵的流量將減少40％ 。由此可見，確保管路
的密封性是十分重要的。
3．5 出水管出口增裝漸擴管提高效率
為提高管路效率。減少管路出口的阻力損失。參照有關
資料，對出水管路出口處增裝漸擴管與不裝漸擴管進行了對比
試驗。結果表明：僅單從出水口局部增裝漸擴管后，管路效率
可提高3％以上。在出水口局部擴管，只需在出水管口處裝一
段漸擴管，它既不影響其原裝置，又不影響其土建等工程量。
因此，在泵站節(jié)能技術改造中，是提高水泵裝置效率的簡便易
行的一條有效措施。出口以l2英寸漸擴到14英寸時，以l2英
寸漸擴到l6英寸時比12英寸等徑直管減少水頭損失△h分別
為0．209 m和0．26 nl。見圖1，表1。
表1 漸擴前后的效益對比
圖1 出口漸擴管示意
4 管路損失與泵站節(jié)能的關系
對于某個泵站的規(guī)劃設計或技術改造，應該根據(jù)具體情
況，采取各種措施，進行多方案比較，最后選擇節(jié)能效果最好，
工程投資最少的方案。對于因管路損失太大而使水泵實際運
行工作點A經常處于額定點B左側的泵站，采取減少管路損失
的措施后，不僅可以提高管路效率，而且可以使水泵效率提高，
流量增加。
如果有另外一個泵站，盡管其管路損失大，管路效率低，但
其運行工作點A經常在額定點B的右側。對于這種情況，如僅
采取減少管路損失的措施，則會使工作點偏離水泵額定點更
遠。這時，雖然管路效率提高了，但水泵效率卻下降了。對于
管路效率提高幅度大于水泵效率下降幅度的情況。泵站效率
將有所提高，但提高的幅度卻較少，而對于管路效率提高幅度
小于水泵效率下降幅度的情況，泵站效率不僅不能提高，反而
可能降低。因此，對于這種情況，僅采用減少管路損失的措施
是難以達到理想節(jié)能的目的，甚至可能增加能耗。為了獲得良
好的節(jié)能效果，通常需要采取降速、車削葉輪、或改變葉片安裝
角等相結合的綜合措施。
總之，減少管路損失，可以提高管路效率。往往需要增加
管路投資。因此，是否水泵站整體效率和經濟效益得到提高，
在這種情況下設計管路或改造管路，應進行技術經濟分析比
較，最后選擇投資少、能耗低的最優(yōu)方案。
參考文獻
[1] 排灌機械[J]．1986．4．43～44
[2] 重慶大學流體力學教研室編．泵與風機[c]．電力出版
社．1980
[3] 劉竹溪．水泵及水泵站[M](第二版)．水利電力出版社，
1986
[4] 白春香．水泵站耗能工況分析[J]．1999．
(編校：常淑英)
收稿日期：2010—06—23
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