新型节能污水泵综合性能探讨(精选4篇)
新型节能污水泵综合性能探讨 第1篇
新型节能污水泵综合性能探讨
一、前言 目前,工业上已成功应用的密封形式有油膜密封、机械密封、干气密封等,各种形式有其独特的优点和缺点,同时又各自有其特定的应用范围.机械密封以其材质多样、耐腐蚀、性能优良可靠等优点仍广泛应用于石油、化工、炼油、造纸、化纤以及制药等行业.但机械密封由于在设备运行过程中旋转件之间的摩擦以及摩擦副对密封介质的搅拌作用等都会产生一定的`热量,促使了密封环及端面之间的流体膜温度升高,当密封环及端面间流体膜的温度过高时就会影响密封件的正常工作,甚至造成密封面的热裂、腐蚀、泡疤或变形,从而加速了机械密封的损坏和频繁的检维修,极大地制约了装置的平稳生产.
作 者:李海潮 Li Hai-chao 作者单位:中国石油化工股份有限公司洛阳分公司刊 名:通用机械英文刊名:GENERAL MACHINERY年,卷(期):“”(12)分类号:X5关键词:
新型节能污水泵综合性能探讨 第2篇
水泵效率是衡量水泵工作效能高低的一项技术经济指标。它是指水泵的有效功率(即水泵输出功率)和水泵轴功率(即水泵输入功率)之比。水泵效率一般在65%~90%,大型泵可达90%以上。水泵效率的高低,在很大程度上取决于水泵的使用情况,如果维修和使用不当,即使制造出高效率的水泵,也达不到高效低耗经济运行的目的。因此.在水泵实际运行中应尽力提高水泵效率.尽量降低在水泵把能量传给水的过程中存在着的各项能量损失,特别是电能损失带来的费用投入。以水厂为例来看,电能是水厂日常生产中最主要的能源。经分析,电费可占水厂总生产成本的80%,甚至更多,而在全厂的总用电中,水泵的用电量占到90%以上,可见水泵为水厂的主要耗能设备。要想降低能耗,首先要减少水泵的耗能。
节能减排现已成中国经济开展规划大纲的首要内容,特别针对电力、钢铁、有色金属、造纸、石油化工、水处理等工业范畴高耗能企业,提出了愈加严厉的减排方针。水泵作为通用机械设备而广泛地应用于国民经济的各个领域。水泵具有构造简单、紧凑,流量与扬程范围大,适应性广泛.使用方便,维修容易和造价较低等特点。由于锈蚀、腐蚀、磨蚀和空蚀等破坏作用,使泵壳和泵轮表面变得凸凹不平,摩阻系数逐渐增加,泵效率下降,泵的使用寿命缩短。水泵同样是动力耗费大户,依据通用机械工业协会计算,水泵耗电量占我国发电量的20%左右,泵功率晋升关于节能减排意义严重。
对于泵的节能,人们一般是从设计制造、选用配套、综合利用及技术改造等几个途径来进行实施。但在生产实践中,等设备安装运行后再去做这些工作一般是很难办到的。选用水泵固然很重要,保证水泵的高效运行对设备的挖潜增效也是一个非常重要的途径。水泵的节能不仅局限于提高泵的效率,还应该包括系统的节能,即提高泵的综合运行效率。根据我们多年的应用经验,通过各种技术资源的有效整合,建议工业企业针对泵系统的节能降耗进行综合改善提升,延长泵的使用周期,实现泵效的长期有效,同时避免因频繁的更换所带来的生产、成本、劳动力等诸多影响。
一、水泵节能技术
泵组的效率统称为泵效率和电机效率的乘积。水泵泵组效率的提升,就必须从泵效检测、控制和电机降耗两大方面进行控制。通过专业设备诊断水泵故障,可同步解决震动、噪音、泄露、轴承发热和气蚀等运行故障,改善运行环境。系统节电率达15%~60%;设备维修费节省20%~40%;设备使用寿命延长30%~40%;保养时间减少20%~30%;工作效率明显提升,工作环境也相应得以改善。
1、泵效检测
通常泵是根据生产商的测试来进行选择和制造,实际上泵是被安装在各种不同的环境中,因此,其工作状况同在制造商处会有很大的不同。另外,随着时间的推移,预计的性能退化也会使对不准确信息使用的可能性增加。因此,计划的质量和决策的制定可能会受到负面影响。此外,电价不断上涨的趋势也使得能耗成本的评估越来越严格。
泵效检测器可以为每台泵(或涡轮机)提供现场测量,具有重大意义。一方面,提高了能源节约和产出收益,推迟或潜在避免了电力生产能力的扩张。另一方面,该项目持续充当了企业事业单位的“催化剂”,来支持进行可靠的资产管理所获得的能源节约和财务收益。技术优点:
更低的电力和维修维护成本 可增加工厂的可靠性 减少温室气体排放 技术应用:
· 泵效测试—流量计—性能监控—系统 优化—系统分析—维修维护—状态监 控
· 涡轮机效率测试—流量计—维修维护 · 液压效率测试
· 温度、温差、压力、功率的测量
2、变频技术
变频技术可根据系统的工艺要求,通过实时监测系统运行参数(包括压力、流量、温度等),调整电动机的电源输入频率,改变电动机的转速,控制电动机的输入功率,来实现“所供即所需”的一种节能技术。变速节能由于水泵工作原理可知,流量与转速的一次方成正比,扬程与转速的平方成正比,功率与转速的立方成正比。如果水泵的效率一定,当要求调解流量下降时,转速可成比例的下降,而此时功率成立方关系下降。例如:一台水泵电机功率200kw,当转速下降到原转速的80%时,其耗电量为102.4kw,省电48.8%。功率因数补偿节能无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低,大量的无功电能消耗在线路当中,设备使用效率低下,浪费严重。使用变频调速装置,由于变频器内部滤波电容的作用,功率因数很高,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。
电机一般为直接启动或Y/D启动,启动电流等于4~7倍额定电流,这不但要求电网容量高,而且启动时会对设备和电网造成严重冲击,影响使用寿命。使用变频装置后,利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始,最大值也不超过额定电流,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长了设备的使用寿命。
美嘉华变频技术称作E-节能技术,通过独立试验展示以适当的应用改善电动机的效率,改善比例为15-35%。E-节能技术可更好的服务于泵组、发动机、控制装置及设备的生产制造商。产品介绍:
产品应用:适用于更多大型设备,如:手扶电梯,破碎机,造粒机、混合器等工业设备。
二、泵效提升(涂层保护)
在水泵工作过程中,泵内流动的水受到其与流道和泵叶轮表面的摩擦以及水本身粘度的影响,泵所消耗的能量主要用于抵抗水表面的流动摩擦力及涡流阻力。水在流动过程中所消耗的能量(水头损失)就是用来克服内摩擦力和水与设备界面的摩擦力。如果泵、叶轮表面光滑(这种表面称为水力光滑表面)表面阻力较小,消耗能量就小。在水泵过流面和叶轮上喷涂高分子材料,使其表面形成水力光滑表面,超光滑表面涂层表面
光洁度是经过抛光后不锈钢的20倍,这种极光滑的表面减少了泵内流体的分层,从而减少泵内部紊流,降低了泵内的容积损失和水力损失,降低了电耗,达到降低水流阻力损失的目的,从而提高水泵的水力效率,同时在一定程度上也可提高机械效率和容积效率。涂层分子结构的致密性,能隔绝空气、水等介质和水泵叶轮母材的接触,最大程度减少电化学腐蚀及锈蚀。另外,高分子复合材料本质是高分子聚合物,具有抗化学腐蚀性,可以提高泵的抗腐蚀性,能大大增强泵抵抗冲蚀和抗腐蚀能力。由于具备良好的耐磨及抗冲击性能,因此当细微的固体颗粒介质与泵进行接触和冲击时,可以起到很好的抗磨和缓冲作用。应用图片
三、泵组维修维护
生产设备是工业企业直接参与生产过程或直接为生产服务的机器设备,主要包括机械、动力及传导设备等。生产设备是进行社会化大生产最重要的物质生产保证,只有保证企业 生产设备的安全连续性运行,才能不断制造产品,创造利润,保证工业企 业的发展。然而,生产设备受操作水平、自身运行环境、保养维护能力、自然灾害等各种因素的影响,常会出现磨损、腐蚀、渗漏等多种设备问题,因此生产设备必须进行系统而细致的日常维 护、定期检修。如果设备管理不轻则出现被 迫停机检修的情况,重则出现爆炸、有毒物 质泄漏、人员伤亡、环境污染等灾难性的后 果。
四、结束语
新型节能稻草砖房热工性能初探 第3篇
能源是人类赖以生存的重要资源之一。目前,能源的短缺已成为世界性的问题。随着化石能源的不断减少,其价格也在不断地上涨,冬季取暖、炊事和照明费用的支出对于生活水平相对不高的寒区农民来说,已成为经济上的一大负担。因此,解决农村生活用能问题、提高能源品质是当前面临的紧迫任务。
稻草砖的主要制作原料是稻草,它主要包含纤维素、半纤维素、木质素、粗蛋白质和无机盐等。纤维素的相对密度、抗拉强度和弹性模量等物理指标均已被掌握。纤维素在常温下很稳定,在高温和光照下会发生氧化反应,降低稻草强度。所含无机盐主要是二氧化硅,由于老鼠与白蚁都不喜欢二氧化硅,因此稻草不易招致鼠害和蚁害。由于稻草转的结构和成型特点,决定了它的生态优势,其主要原料稻麦草是一年生可再生资源,取之不尽,在生产制造过程中不会对环境产生污染,自身不含有害的物质。当完成使用目的而被拆除时,稻草转仍可环保降解,还它本来的面目稻麦草而回归大自然。因此,用稻草砖制造房屋是一项利旧兴废、变废为宝、净化环境且方便群众的好事情,既节省了大量的取暖资金,又能够利国利民。
1 研究的方法
本文从理论上设计一套稻草砖房和一套普通砖房(面积相同),对二者进行供热负荷计算,通过计算得出数据,把稻草砖房与普通民居进行工程造价比较、运营成本比较和社会效益比较,最后经过分析对比得出稻草砖房的上述性能优于普通红砖房的结论。
2 稻草砖房的热负荷计算
图1为稻草砖房的平面设计图。根据图1可知,由《供热工程》(第3版,中国建筑工业出版社)中附录1-4常用围护结构的传热系数K值(W/m2℃)表可查得:外墙为240mm;厚实心粘土砖墙+360mm;厚稻草砖墙属匀质多层材料(平壁)。其热负荷计算如表1和表2所示。
3 对比分析
3.1 工程造价对比分析
由于本文设计的两套住宅的面积相同、结构相同、使用的辅助材料相同,区别是一套住宅是用稻草砖建造,另一套住宅是用普通红砖建造。因此,只要算出稻草砖和红砖的价格进行分析对比即可。
1) 已知红砖市场价为0.23元/块,稻草砖为0.14元/块。
红砖尺寸(长宽高)为0.24 m0.12m0.05m,稻草砖尺寸(长宽高) 为70m46m36m。
2) 房屋外墙面积计算。
总面积为136.45m2,门窗面积为26.55m2,外墙面积为109.9m2。
3) 红砖的计算。
每块红砖的侧面积为0.012m2,外墙所需要的红砖数为27475块,则红砖的费用为6319.25元。
4) 稻草砖的计算。
每块稻草砖的侧面积为0.322m2,外墙所需要的稻草砖数为342块,则稻草砖的费用为47.88元。
5) 经对比分析可知,差价为6 271.37元。
3.2 运营成本对比分析
由表1可知,稻草砖房供热负荷为7 410W。由表2可知,砖房供热负荷为9456W。由《供热工程》(第3版,中国建筑工业出版社)中附录0-1查得:3.6106J=1kW/h,煤的燃烧值为29.3106J/kg。
1) 稻草砖房取暖用煤量为0.91kg/h。
按每天供暖8h计算,供暖期为180d,则在取暖期所用煤量为1310.4kg。
2) 普通红砖房取暖用煤量为为1.16kg/h。
按每天供暖8h计算,供暖期为180d计算,则在取暖期所用煤量为1670.4kg。
3) 对比分析可知:
两种不同材质的房子,取暖期用煤量差为360kg。
3.3 社会效益对比分析
稻草砖房最大的特点是保温节能效果好,同时解决了现有黄土砖存在的破坏土地资源、污染环境、浪费能源、质量大、运输费用高以及挖掘、烧制、运输和砌墙时的劳动强度都很大的问题,减少了建筑物的有效载荷,有效地改善了居民的生活环境和卫生状态,特别适用于东北寒冷地区,对于节省资金和能源有着重大的意义。
4 结论
1) 稻草砖房在工程造价上比普通砖房节省6271.37元;
2) 在运营成本上,稻草砖房比普通砖房每年节省360kg标准煤;
3) 在社会效益方面,稻草砖房优越于普通砖房。
通过以上的计算证明:稻草砖房在各方面的对比中都优越于普通红砖房。
参考文献
[1]贺平,孙刚.供热工程(3)[M].北京:中国建筑工业出版社,1993.
[2]王荣光,沈天行.可再生能源利用与建筑节能[M].北京:机械工业出版社,2004.
[3]鲁楠.新能源概论[M].北京:中国农业出版社,1995.
利用污水能源节能的设计探讨 第4篇
【关键词】污水能源;节能设计
Utilization of Sewage energy saving design
Sun Wei
(Shaanxi dawn of Architectural Research Ltd Xi'an Shanxi 710000)
【Abstract】Determine the system in the form of sewage source heat pump system according to water quality and sewage treatment plants. Annual heating load curve with hot and cold water supply capacity ratio analysis to determine the water in the heating season and air conditioning supply and return water temperature quarter design. According to the design load and design of each loop supply and return water temperature, the main equipment for the design and selection.
【Key words】Sewage energy;Energy-saving design
城市污水具有水量稳定、水温适宜的优点。污水中蕴藏的低品位热能用于冬季供热和夏季供冷,具有可观的经济效益和环境效益。对于一些污水厂周围无集中供热、夏季空调供冷系统也没有实现。实施污水处理厂污水源热泵项目,可以解决周边建筑的供热、供冷问题,更解决了污水直接排放的能源浪费问题。对节能减排有重要作用。
1. 系统设计
1.1 系统形式的选择。
系统选用污水处理厂出水作为热源,检测相应的水质标准。须满足表1要求,表内有害物允许值摘自《地源热泵冷热源机房设计与施工》(06R115),满足允许值标准的污水可以直接介入热泵机组。考虑到污水受季节和处理水量的影响,很可能在出现水质超标的情况,一般采用间接式连接,污水不直接进去热泵机组,而是经过板式换热器,将热量传递给热源侧循环水。系统形式见图1。
1.2 污水可利用温差。
1.2.1 污水的供、回水温度直接影响污水源热泵的供热能力。
1.2.2 夏季,如果热泵冷却水进水温度高于33℃,则热泵的运行工况与常规的冷却塔相当,无法体现系统的节能性;冬季,为防止温度过低导致机组结冰,蒸发器进水温度不应低于4℃。因此,与污水进行换热的热源侧循环水的水温限值为4~33℃。
1.2.3 污水的最不利温度根据冷、热负荷与污水冷、热供应能力的比值确定。冷、热负荷与污水冷、热供应能力比值最大点即为污水设计温度。为便于定量分析,需要对冷、热负荷与污水冷、热供应能力进行无量纲化。
1.2.4 负荷的无量纲化参照《城镇供热管网设计规范》(CJJ34-2010)全年耗热量计算公式,按下式计算:
1.2.8 依据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》查当地的气象参数,根据污水处理厂提供夏季、冬季的污水的最低和最高温度。通过无量纲化分析,绘制污水全年出水温度与全年气温对比图,冬季供热负荷与污水供热能力对比图,夏季供冷负荷与污水供冷能力对比图。比较确定污水夏季供、回水温差和冬季供、回水温差。必须注意:夏季水温不能不能高于33℃,冬季不低于4℃。
1.3 供、回水温度确定。
采用冷水机组直接供冷时,空调冷水供水温度不宜低于5℃,冷水供、回水温差不应小于5℃。夏季空调用户侧冷水供、回水温度按7℃/12℃设计。
冬季热用户既有空调用户,也有地板采暖采暖用户。考虑到地板辐射采暖用户所占比例较大,冬季用户侧热水供、回水温度取55℃/45℃。
1.4 设备选型。
依据周围用户分布,确定冬、夏季负荷。通过负荷特点的分析、确定系统分区。最终确定机组的大小,以及数量。选型中,机组大小的合理搭配,保证机组在高效率下运行,节能效果明确。
2. 系统设计中需注意的几个问题
(1)空调负荷计算应进行全年动态冷、热负荷计算,分析冷、热负荷随时间的分布规律。
(2)污水计算温度必须根据污水处理厂统计资料选取。
(3)热泵机组空调水侧供热工况的设计出水温度不宜高于60℃,温度取10℃。
(4)污水进、出换热器的温差不超过7℃。
(5)由于初投资较高,污水源热泵系统经济型分析必须考虑资金成本、投资回收年限、运行费用等因素。通过经济性分析,对经济效益明显的污水源热泵系统进行建设决策。
参考文献
[1] GJBT-967. 地源热泵冷热源机房设计与施工(06R115)[S]. 中国建筑标准设计研究院. 北京:中国计划出版社,2006.
[2] GB50366-2009. 地源热泵系统工程技术规范[S]. 中华人民共和国建设部. 北京:中国建筑工业出版社,2009.
[3] CJJ34-2010. 城镇供热管网设计规范[S]. 中华人民共和国建设部. 北京:中国建筑工业出版社,2010.