010-65269837

節電


服務


推薦


  
您現在的位置:?
實用、快速的水泵能耗估算公式
來源:上海浦東威立雅自來水有限公司 馮雪松 | 作者:dw-100 | 發布時間: 2021-06-21 | 553 次瀏覽 | 分享到:
 摘要: 根據物理概念推導出了水功率公式,根據所推導的公式,只要測得常規的水泵流量、揚程、耗電量,即可估算出機泵的運行效率。



  一、前言
  水泵是水行業中耗能最大的設備,在其使用壽命內,它所消耗能源的價值相當于本身價值的1~80倍,而一輛汽車在其使用壽命內,平均所消耗燃料的價值相當于本身價值。因此保持水泵經常性的在高效區間運行,準確掌握水泵運行工況對于供水可靠性和節能降耗有十分重要意義。下文介紹的是運行中的水泵,只要測得常規數據就能估算出水泵機組的能耗參數。

  二、水功率公式推導

  把一定體積的水在單位時間內提升到一定的高度,需要外界動力?,F假設把提升液體所做的功

  W=VDgH                                (1)

  式(1)中V--液體的體積,單位為m3;

  D--液體的密度,單位為kg/m3;

  g--重力加速度,9.805m/s2;

  H-提升高度,單位為m。

  單位時間內所作的功為功率

  P=W/t=(VDgH)/t=QDgH (2)

  式(2)中Q--單位時間內的流量,單位為m3/s。

  在工程上常把Q以每小時的流量為單位,則式(2)成為

  P= HQ/(0.102×3600)= HQ/367.2  (3)

  式(3)是每小時提升某一水量至某一高度時的功率計算式,P稱水功率或水馬力。

  三、水泵能耗估算

  供水行業常用每千立方米的耗電量,或每千立方米/每兆帕的耗電量來衡量供水的單耗。

  1.每千立方米水的耗電量估算

  水泵輸出每千立方米水所消耗的電量稱為每千立方米水的耗電量。它表示電度表數除以流量。一般工業用的水泵運行效率都在ηp=80%以上,電動機效率ηm=90%以上。今取ηp=80%,ηm=90%,則提升1000m3/h水量的單耗

  P=HQ/(367.2ηpηm)=1000H/(367.2×0.8×0.9)=3.782H  (4)

  上式說明每千立方米的耗電量是正比于揚程的。若設出廠揚程為35m,則供1000 m3水的耗電量應不大于3.782×35=132.37kW·h。若實際供1000 m3水的耗電量大于此值時,則這臺泵組的運行總效率小于ηpηm=0.8×0.9=0.72。水泵效率小于0.8,或電動機效率小于0.9。

  2.每千立方米水/每兆帕的耗電量估算
  每千立方米水單耗量是隨揚程而變化的,不同揚程每千立方米的耗電量是不同的,因此只有在相同的揚程下作比較才有意義。這個單位揚程包括泵的進水揚程,亦稱全揚程。
現設泵組總效率 η=ηpηm=1,Q=1000m3/h,H=1MPa,則電源供給的電能

  PE=HQ/(3.6η)=1×1000/(3.6×1)=277.778           (5)

  這是一個很有用的估算值。一臺水泵或一組泵群,在實際運行時的每千立方米/每兆帕的耗電量與277.778的比值,就是泵組的總效率。

  四、計算實例

  凌橋水廠出水泵房中有兩臺泵組在運行,運行記錄見下表。22#泵:流量Q=4580m3/h,耗電量P=576kW ;27#泵:流量Q=7230m3/h,消耗功率P=888 kW 。出廠壓力均為320KPa。
 
  注:吸水井水位至泵軸中心高度為2.05m,所有水頭損失為0.80m。



  水泵吸入揚程是2.05+0.80=2.85m,將2.85除以102后為0.028MPa。水泵全揚程為0.32+0.028=0.348MPa。

  1)22#泵每千噸水/每兆帕耗電量=576/(4.58×0.348)=361.4 kW·h


  所謂每千立方米/每兆帕的耗電量稱為配水單位電耗。它表示電度表數除以流量再除以全揚程。

  2)27#泵每千噸水/每兆帕的耗電量=888/(7.23×0.348)=352.9 kW·h。

  因為效率為100%時的每千噸水/每兆帕的耗電量為277.778 kW·h, 22#泵組總效率為277.778/361.4=0.77。因為泵組總效率η=ηpηm,所以泵的效率Pη=0.77/0.92=0.84(設電動機效率ηm =0.92)。

  27#泵組總效率為277.778/352.9=0.79。泵的效率Pη=0.79/0.92=0.86(設電動機效率ηm =0.92)。

  五、結語

  評價水泵是否經濟運行,要從整個系統去分析研究。供水管網的揚程和流量是時刻變化的,當系統發生變化時,水泵工況點就會發生變化。為了掌握水泵機組的運行工況,有許多測試方法,如水力學方法、熱力學方法,水泵流量-揚程工作特性曲線的測試等等。在測試時,往往需控制閥門開啟度及管道的切換,還需電氣線路的連接,過程復雜。上述的測試方法其管路、電路不需任何變動,非常簡單,特別適用有多臺水泵的泵房,是一種即實用又快速的水泵能耗在線估算。需要注意的是,測試時水泵的進出水閥門必須處在全開狀態,否則還得計及閥門的損耗。
新聞熱點
政策法規
泵組節電
建筑節電
照明節電
綠色電力
加熱系統節電
會議展覽
電機節電
輸變電節電技術
 
點擊排行
国产乱理伦片在线观看夜