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淺析水泵節(jié)能技術(shù)途徑

文檔作者：王護橋文檔來源：新界泵業(yè)集團股份有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年10月18日
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Academ ic
淺析水泵節(jié)能技術(shù)途徑
新界泵業(yè)集團股份有限公司-壬護橋
摘要：
現(xiàn)階段，水泵在我國不僅用量很大，而且涉及面廣泛，它占據(jù)了我國工農(nóng)業(yè)建設(shè)中能源消耗總量的很大比例
。水泵被越來越多地應(yīng)用于船
舶工業(yè)、冶金采礦、火力發(fā)電、核電、動力工業(yè)、石油化工以及農(nóng)田排灌等工農(nóng)業(yè)建設(shè)的各個領(lǐng)域。所以
， 對水泵節(jié)能技術(shù)的研究很有必要，
降低水泵能耗對我國長遠的節(jié)能計劃意義重大。本文從水泵運行高能耗原因和水泵系統(tǒng)的能耗計算與分析出發(fā)
， 分析了水泵在使用過程中的問
題，對水泵節(jié)能技術(shù)途徑進行了闡述。
水泵是我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最主要的耗能設(shè)
備之‘，， 一泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個方面，據(jù)
統(tǒng)計現(xiàn)現(xiàn)階段水泵的耗電量大致占到全國發(fā)電
總量的20％， 由此可見提高水泵的效率、降低
水泵能耗對我國節(jié)能工作有著重要的意義。但
是在現(xiàn)階段，我國的水泵效率普遍比較低，尤
其是和一些發(fā)達國家相比，水泵效率更是要低
很多。隨著水泵發(fā)展對水泵節(jié)能的要求越來越
高，現(xiàn)在已經(jīng)有很多水泵設(shè)計單位和水泵生產(chǎn)
廠家己經(jīng)開始在水泵的節(jié)能建設(shè)上有所認識，
開始加入投入在水泵的節(jié)能建設(shè)方面，但在水
泵的節(jié)能建設(shè)過程中仍然存在著一些問題，制
約了水泵節(jié)能建設(shè)的發(fā)展。如何才能高效地提
高水泵節(jié)能技術(shù)，這已經(jīng)是擺在我們面前的一
個非常緊迫的問題。
1．水泵運行高能耗原因
1．1．水泵和管道不相匹配， “大馬拉小車
現(xiàn)象”嚴重，水泵處于“大流量、低效率、高功耗”
的不利工況運行；
1．2．對復(fù)雜系統(tǒng)， 水泵并聯(lián)或串聯(lián)運行配
置不合理，增加水送能耗：
1 3．管路因設(shè)計、施工或運行原因?qū)е戮?
部阻力偏高的不正常現(xiàn)象，增加了水送能耗：
1．4．回路漏滲、水流旁通，增加無效流量，
增加水泵能耗；
1．5．系統(tǒng)回路阻力嚴重不平衡，增加主機
能耗和水泵能耗；
1．6．水泵質(zhì)量偏差，效率偏低，增加能耗。
2．水泵系統(tǒng)的能耗計算與分析
水泵系統(tǒng)正常運行時所需能量W， 其結(jié)果
可按下式進行計算求解。
w=rgQHT／lO00h(KW·h)(1)
式中， q 為水泵系統(tǒng)的效率(％)；T為水
泵運行的時間(h)；I{為水泵揚程(m)；Q 為
水泵流量( ／s)；P 為流體密度(kg／m )。
+ × rl忙× 11 × 話(2)
式中，n*是管網(wǎng)輸送的效率； 是水泵
的工作效率q 是電動機與泵之間的傳動效率
是電動機的效率。
由上面分析可得，對水泵系統(tǒng)耗能量有影
響的因素主要有系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的效率、運行時
間、揚程以及流量。所以，在其他性能指標滿
足要求的前提下， 可以適當?shù)牟扇〈胧┍M可能
214 Machine China中國機械
地縮短水泵的運行時間，提高各個環(huán)節(jié)的效率，
并降低水泵的揚程和流量，這樣就能有效地降
低水泵的耗能量。這是水泵節(jié)能的基本思想和
技術(shù)途徑。
3．水泵在使用過程中的問題
3．1．水泵本身設(shè)計技術(shù)含量不高
目前，我國水泵設(shè)計仍依照傳統(tǒng)的方法，
技術(shù)含量不高， 革新較為緩慢， 無法在效率提
升上有所突破。由于水泵設(shè)計單位資金投入不
足，缺乏相應(yīng)的規(guī)范要求，對水泵設(shè)計人員的
培訓力度不夠重視，導致設(shè)計人員缺乏專業(yè)素
養(yǎng)和技能水平，提高不了水泵產(chǎn)品的技術(shù)含量，
無法做到節(jié)能減耗。水泵制造企業(yè)在設(shè)計過程
中片面注重經(jīng)濟效益，對水泵的節(jié)能工作不夠
重視， 國家缺乏相關(guān)的扶持和優(yōu)惠政策， 使得
水泵制造企業(yè)在進行水泵節(jié)能的過程中缺乏積
極性，進而無法提高水泵效率。
3．2．水泵節(jié)能存在誤區(qū)
在過去水泵節(jié)能的過程中，我們對水泵的
理解存在誤區(qū)，較為片面，認為只要提高水泵
的各個指標就能達到節(jié)能的目的。然而節(jié)能的
范圍較廣，不單只是～ 個效率指標， 還包括水
泵性能的穩(wěn)定性、可靠性、水泵的經(jīng)濟性等多
方面的因素。我們還應(yīng)考慮到水泵的使用環(huán)境，
根據(jù)實際情況，針對不同的環(huán)境、不同的用途，
進行節(jié)能設(shè)計，有效保證水泵的密封性、耐高
溫性和水利性能。對于水泵的節(jié)能我們應(yīng)從節(jié)
能的基本概念出發(fā)， 進行深入研宄和探討，進
行全面的整體的理解。
3．3 使用單位和個人的因素
使用單位和個人在進行水泵采購時， 只注
重價格是否合理、水泵是否符合自身需求，忽
略了水泵的節(jié)能技術(shù)指標。消費者的這種需求
使得節(jié)能技術(shù)得不到良好的發(fā)展，革新較為緩
慢。大多數(shù)消費者在購買水泵時，由于缺乏對
水泵的理解，認為流量和揚程大的水泵才能滿
足自己的使用需求， 沒有根據(jù)自身的情況，選
擇合適的水泵，進而浪費了大量的資金， 降低
了水泵的使用價值。在水泵運行過程中， 由于
使用單位缺乏相應(yīng)的管理制度，在操作過程中
由于不當行為，導致出現(xiàn)一 系列的問題，進行
維修和養(yǎng)護時，不能及時的處理或者處理方法
不當，增大『能源損耗，浪費了大量的投入資金。
4．水泵節(jié)能技術(shù)途徑
4 l 水泵本身的節(jié)能
水泵設(shè)計單位在設(shè)計水泵過程中，應(yīng)建立
健全的規(guī)章制度，根據(jù)相應(yīng)的要求，加大對設(shè)
汁人員的培訓工作，培養(yǎng)設(shè)計人員的專業(yè)技能
和節(jié)能意識， 加大宣傳力度， 向人民群眾提供
高效節(jié)能的水泵產(chǎn)品。引進國外先進的技術(shù)，
進行進一步的研究，選擇優(yōu)秀的水力模型， 研
發(fā)出科學合理的水力設(shè)計方案，在設(shè)計的過程
中，應(yīng)從水泵的可靠性、穩(wěn)定性等因素出發(fā)，
進行選擇性試驗，提高水泵的運行效率， 減少
水力的損失。在制造過程中，應(yīng)從整體出發(fā)，
進行全面控制，較小過流部件的粗糙程度， 對
縫隙進行精心處理，提高水泵的使用效率， 達
到節(jié)能減耗的目的。
4．2．提高水泵系統(tǒng)節(jié)能
使用單位在注重提高水泵各個指標的同時，
應(yīng)關(guān)注水泵產(chǎn)品自身的節(jié)能，著力于從節(jié)能的
角度開展系統(tǒng)工程設(shè)計，使整個系統(tǒng)在各個環(huán)
節(jié)都能達到最佳的匹配效果，進而提高水泵系
統(tǒng)的使用效率和使用壽命。
4．3 水泵運行中的節(jié)能
水泵本身的效率提高廠，整個水泵系統(tǒng)也
進行了節(jié)能的設(shè)計， 但這只是一個方面，還有
一個很重要的方面就是在水泵運行這一環(huán)節(jié)。
在實際中經(jīng)常由于對水泵的使用不當造成水泵
不能高效地發(fā)揮自己的作用，再加上水泵的使
用環(huán)境非常復(fù)雜， 不同的環(huán)境需要不同的工藝
流程和工藝參數(shù)， 在使用過程中對這些方面都
要靈活地進行調(diào)節(jié)。比如在調(diào)節(jié)水泵系統(tǒng)時，
要注意盡量降低能量的損耗，少用節(jié)流調(diào)節(jié)方
式，可以從變角、變速、車削等角度去解決問題，
以保證電機和水泵都能高效率地工作。在對水
泵蠔安裝時，要根據(jù)具體使用環(huán)境所需，調(diào)整
消耗葉輪的角度進行變角調(diào)節(jié)，合理確定葉片
安裝角， 以便水泵可以高效率地工作。車削調(diào)
節(jié)指通過車削葉輪直徑來對水泵的性進行調(diào)節(jié)，
這是消耗伯節(jié)能措施中最簡單、方面的一種，
在車削調(diào)節(jié)中有一個常識就是車削葉輪前后的
流量、揚程、軸功率與車削前后的葉輪直徑、
直徑平方、直徑三次方成正比。在運用車削調(diào)
節(jié)時要注意的一個問題就是調(diào)節(jié)要在一個安全
的范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)，而不能無限制地進行調(diào)節(jié)。
變速調(diào)節(jié)是日常使用中最直接、最常用的一種
調(diào)節(jié)方式， 它不會產(chǎn)生功率的損耗， 直接通過
水泵轉(zhuǎn)速的變化來改變水泵的性能。在日常生
活中主要實現(xiàn)方式有通過齒輪變速箱實現(xiàn)、通
過皮帶傳動實現(xiàn)、通過變頻實現(xiàn)、通過電動機
實現(xiàn)等等。在這些方式中最理想的方式是變頻
調(diào)速，優(yōu)點是效率高、無級調(diào)整速、調(diào)速范圍廣，
但在應(yīng)用的缺點是投資較高。
4．4．使用單位和個人在水泵使用中的節(jié)能
在使用過程中，使用單位和個人應(yīng)根據(jù)自
身的需求，注重節(jié)能意識的樹立，選擇合適的
水泵系統(tǒng)，實現(xiàn)節(jié)能減耗的目的。在運行過程中，
應(yīng)加強對水泵的日常維護和保養(yǎng)， 保證水泵系
統(tǒng)的正常運行， 通過日常的檢修發(fā)現(xiàn)水泵存在
的問題，采取相應(yīng)的措施，及時解決水泵出現(xiàn)
的問題，延長水泵系統(tǒng)的使用壽命，保持水泵
高效的工作效率。
5．總結(jié)語
總而言之，水泵的節(jié)能是一項復(fù)雜、系統(tǒng)
的工程， 為了更好地做到節(jié)能減耗的目的，應(yīng)
從水泵系統(tǒng)整體出發(fā)，建立健全的規(guī)范要求，
制定詳細的措施， 定時對設(shè)計人員進行培訓工
作， 培養(yǎng)設(shè)計人員的節(jié)能意識和素養(yǎng)，使設(shè)計
人員能夠熟練掌握專業(yè)技能，對水泵同進行有
效的控制。引進國外先進的技術(shù)，對技術(shù)進行
深入的研究、創(chuàng)新，把一些新的工藝和新的設(shè)
計方法應(yīng)用到生產(chǎn)中，不斷提高水泵的使用效
率。對于水泵節(jié)能過程中存在的問題，應(yīng)采取
相應(yīng)的措施，進行及時的解決，促進節(jié)能工作
的開展。因此，為了實現(xiàn)社會走可持續(xù)發(fā)展的
道路，我們應(yīng)采取戰(zhàn)略性眼光，減少節(jié)流損失，
保證水泵始終能夠高效正常運行。
參考文獻：
[1]安立忠，淺談給水系統(tǒng)中水泵的節(jié)能途
徑[J]．中國電力教育，2010．(2)．
[2]周海東．供水泵變頻節(jié)能技術(shù)探討[J]．
中華紙業(yè)，2011(4)． ·
[3]郭江龍．給水泵選型配置節(jié)能技術(shù)[J]．
河北電力技術(shù)，2010(4)．
[4]郭英鷹．凝結(jié)水泵運行調(diào)節(jié)節(jié)能改造及
分析[J]．中國電力教育，2010(2)．
[5l吳民強．泵與風機節(jié)能技術(shù)[M]．北京：
中國電力出版社，1994．182— 186．
[6]林啟華．泵與風機的變速節(jié)能[M]．北
京：水利電力出版社，1987．95— 99
[7]蔡增基，龍?zhí)煊澹黧w力學泵與風機[1d]．
北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999．319— 321．
[8]楊詩成，王喜速．泵與風機[M]．北京：
中國電力出版社，2002．123— 128．
[9]吳民強．泵與風機節(jié)能技術(shù)問答[M]．
北京：中國電力出版社，1998．65— 69．
作者簡介：
王護橋(1978．7-)男，陜西省戶縣，本科，
事業(yè)部總經(jīng)理，研究方向：水泵制造技術(shù)、質(zhì)量
Academ ic
學術(shù)
盾構(gòu)機自動控制技術(shù)
現(xiàn)狀與展望
公司一昊運斌
摘要：
， 機械研究也臼益精深，本文以專用工程機械之— — 盾構(gòu)機
為例．對其技術(shù)現(xiàn)狀進行敘述及展望。盾構(gòu)機主要用于開挖隧道等用途，由于隧道所處的地
理位置不同，地質(zhì)條件及工況均具有不穩(wěn)定性，那么隧道等工程施工便存在—定的安全問題。
為了防止地表塌陷等災(zāi)難性事故發(fā)生，實現(xiàn)盾構(gòu)機安全、高效掘進施工，施工過程的全自動化、
智能化是盾構(gòu)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。本文首先介紹了國內(nèi)外盾構(gòu)機的發(fā)展狀況，然后對盾構(gòu)
機的自動控制技術(shù)進行闡述，接著對盾構(gòu)機的未來發(fā)展進行展望，最后給以結(jié)論。
1． 國內(nèi)外盾構(gòu)機的研究概況
盾構(gòu)技術(shù)主要用于開通隧道等工程中，最早
起源于英國，至今問世約有一百九十多年的歷
史。自問世起，便在日本和德國得到很好的發(fā)展。
至20世紀初，盾構(gòu)技術(shù)又在英、美、法等國得
到廣泛推廣。盾構(gòu)設(shè)備的發(fā)展歷程先后經(jīng)歷了
手掘式、擠壓式、半機械式和機械式的的逐步
進化，機械化程度越來越高，在地質(zhì)工程方面
也逐漸適應(yīng)各個地質(zhì)條件。在盾構(gòu)機技術(shù)性能
方面， 日本和德國處于世界領(lǐng)先水平，其先進
性主要表現(xiàn)如下：
1．1． 基本實現(xiàn)了掘進、襯砌、排土等施工
工藝的全機械化和自動化，以及自動檢測、自動
糾偏和故障診斷等功能。
1．2．地層適應(yīng)性廣，可用于硬巖、砂礫層、
卵石層、砂土層和軟土層等各種地質(zhì)，并且施工
隧道長距離化、大直徑化，掘進斷面形狀多樣化，
尺寸變化范圍較大。
1．3．盾構(gòu)機朝微小和超大兩個方向發(fā)展，
徑向尺寸從0．2～ 18．0 Ill，目前己生產(chǎn)出圓形、
矩形、雙圓、三圓、球型、子母型盾構(gòu)和復(fù)合盾
構(gòu)等。
1．4． 科技含量越來越高，普遍采用液壓驅(qū)
動和電液比例控制技術(shù)，具有大功率、變負載、
低能耗的特點；廣泛采用遙控技術(shù)、激光雷達導
向技術(shù)、GPS測量技術(shù)、攝象及視覺信號處理技
術(shù)和現(xiàn)場總線控制技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)成果。
2．我國盾構(gòu)技術(shù)的研究從2O世紀50年代
開始， 由于受到各種因素的制約，未能取得明顯
進步，直至2O世紀9O年代才取得了一些進展。
自主研發(fā)了擠壓式盾構(gòu)、氣壓式盾構(gòu)，重點開展
了土壓平衡盾構(gòu)、泥水加壓盾構(gòu)的引進、消化與
研究工作。
2．1_盾構(gòu)機掘進系統(tǒng)的自動控制
2．1．1．控制模型的建立
掘進系統(tǒng)主要由刀盤、推進、排渣等子系
統(tǒng)構(gòu)成，對于其控制模型的研究，最初都是以試
驗為手段或建立經(jīng)驗?zāi)Ｐ汀：商m代爾夫特巖土工
程研究所采用試驗方法分析了密封艙壓力梯度的
分布情況，并建立了主要掘進參數(shù)與盾構(gòu)施工要
素間的經(jīng)驗函數(shù)； 日本學者根據(jù)統(tǒng)計的盾構(gòu)隧道
施工中密封艙壓力的控制值，給出了確定壓力的
經(jīng)驗公式。文獻采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了盾構(gòu)機
掘進過程的開挖面土壓平衡控制模型，但建模時
并沒有考慮到地質(zhì)條件等因素的影響。所以，
BENARIX)S 等在考慮了地質(zhì)以及工程地點條件的
同時，采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了推進速度的控制
模型。作為實現(xiàn)盾構(gòu)掘進機結(jié)構(gòu)與性能優(yōu)化設(shè)計
的重要手段，有些學者利用模型試驗或現(xiàn)場的施
工數(shù)據(jù)對掘進過程進行分析，并建立了經(jīng)驗?zāi)Ｐ汀?
施虎等重點分析了其他掘進參數(shù)對土倉壓力這一
土壓平衡盾構(gòu)施工中極為關(guān)鍵的參數(shù)的影響，并
且利用自適應(yīng)神經(jīng)模糊理論建立了基于排土控制
的盾構(gòu)土壓平衡控制模型。
2．1．2．掘進系統(tǒng)的控制策略
盾構(gòu)機掘進系統(tǒng)的控制，多數(shù)是采用智能
控制方法。桑原洋等于1988 年研究了模糊控制
在盾構(gòu)掘進控制中的適用性，并且在文中首次提
出了單向推進度的概念。倉岡豐等于1991年采
用模糊控制理論，研制了盾構(gòu)機自動控制系統(tǒng)，
并成功地應(yīng)用在福市高速鐵道l號線延伸部。
DIEULOT等構(gòu)建了一個復(fù)雜的多變量土壓平衡控
制系統(tǒng)，采用復(fù)合式的模糊PID 控制策略，控
制盾構(gòu)土壓平衡。
但是，對于系統(tǒng)的動態(tài)特性和穩(wěn)定性是無法
保證的。因此，LI等提出了采用模糊免疫控制
策略，設(shè)計了一種模糊免疫自調(diào)整PID控制器，
應(yīng)用于具有時變、時滯的非線性掘進控制系統(tǒng)中，

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