Page 99 - 《橡塑技术与装备》2025年7期

环保节能与安全
ENVPROTECTION AND ENERGY SAVING AND SAFETY

表 2 水泵电机系统的参数
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-1
序号 名称 型号 功率 /kW 电压 /V 额定电流 /A 运行电流 /A 功率因数 转速 /(r min ) 运行功率 /kW
#
1 1 供水泵电机 YE3-280M 90 380 160 160 0.88 1 490 93
#
2 1 回水泵电机 YE3-280M 90 380 160 140 0.88 1 490 82
计值 10 ℃以后，再增加循环水流量，所能带走的热 率越低（普遍低于 80%）。
量已几乎不变，因此这部分循环水不但没有产生换热 稳定性差 ：联轴器过长，对中要求高，故障点多，
效果， 还增加了循环水系统的能耗指标。 相应故障风险高，影响生产效益。
服务成本高 ：冷却塔高温高湿高腐蚀的环境，故
障点多，使减速机的使用寿命降低，维护频繁，一年
甚至需更换 2 次润滑油，每两年进行一次大修，耗费
大量财力人力。
高污染环境 ：异步电机温升高，噪音大，对作业
人员身心健康有较大影响，减速机还存在漏油风险，
油污染大。
图 1 循环水换热曲线图
3 采取的优化措施
2.1.3 水泵电机运行负荷分析
依据国家标准 GB/T3216—2016《回转动力泵水
从表 3 水泵电机运行分析，可以看出负荷均较高。
力性能验收试验 1、2、3 级》，按流经泵的全部流量
表 3 水泵电机运行分析
也经过超声波流量计测量和测量仪器（超声波流量计）
额定功 额定电 运行电 运行功 功率负
序号 负载率 /%
率 /kW 流 /A 流 /A 率 /kW 载率 /% 满足规范中《容许波动幅度以测量平均值的百分数表
1 90 163 160 98.16 93 103.33
2 90 163 140 85.89 82 91.11 示》、《系统不确定度 es 的容许相对值》和《校准时
间间隔》的要求，结合现场情况，将整个循环水系统
2.1.4 循环水输送效率分析
中的管网、装置换热器、冷却塔、机泵阀门及调控策
由表 4 循环水输送效率分析表中，可看出机泵效
略五个方面作为统一的有机体，并采用流量测量超声
率很低，具体原因如下 ：
波形式如式 (1) 和流体微分方程公式式 (2) 进行性能
表 4 循环水输送效率分析
测试，进行整体优化，在确保系统安全的前提下，提
运行电流 运行功率 运行流量 出口压力 运行效率
序号 /(m . 3 -1
/A /kW h ） /MPa /% 升系统运行的合理性，同时创造出节能降耗的效益。
1 160 93 460 0.4 56
2 140 82 340 0.35 47 整体优化从水泵优化、流量优化、压力优化三个
方面着手进行，具体要求如下 ：
机泵为标准型产品，水泵制造企业都是提供成熟
MD
ΔT
的泵型，或者对成熟的泵型进行叶轮切削或加大来满 V= sin2θ × T up T down (1)
.
足用户的要求，这可能不适合循环水场的优化运行要 式中 ： V— 流速（m/s）； M— 声束在液体的直线
求，叶轮切削或加大之后与原设计泵体流场匹配发生 传播次数 ； D— 管道内径 ； T 为时差 ； up 和 down 代
变化，局部水力损失增加，运行效率达不到设计要求。 表声束在正逆方向上的传播时间。
机泵设计参数与管网不匹配，导致设备偏工况运行， P 1 2 P 2 2
γ + α 1 V 1 + Z 1 = γ + α 2 V 2 + Z 2 + h w (2)
实际运行工况偏离高效区 ；机泵老化、磨损，导致内 2g 2g
P 1 V 2
部泄漏量增加，机泵容积损失较大，导致效率降低 ； 式中 ： — 压强水头 ； — 平均动能、平均
γ 2g
无密封自吸泵本身采用副叶轮密封，本身效率就偏低。 流速高度或速度水头 ； z— 我位置水头 ； h w — 总流两
电机老旧，现已经是需淘汰产品，效率较低。 端面间单位重量流体平均机械能损失。
2.2 传统冷却塔存在的问题分析 3.1 水平衡优化
通过对传统冷却塔的结构分析，具体原因如下 ： 对装置换热器进行分析，清楚换热器的安全运行
结构繁杂效率低 ：传统冷却塔的结构由电机、联 条件，是循环水系统整体优化的安全基础工作。由于
轴器、减速机等装置组成，环节多，能耗高，综合效 每个换热器的工艺流种类、流量、热负荷、报警温度

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2025 第 51 卷 ·51·