三元流量节能叶轮.doc

三元流节能叶轮介绍 1. 三元流定义 三元流动（简称三元流）是指在实际流动中，所有流动参数都是空间坐标系上三个方向变量的函数（x,y,z坐标）。由于水的实际流动不是规则的，因此二元流（x,y坐标)不能真实反映水的实际流动轨迹。而三元流动则能真实反映。2.三元流的节能从以下三个方面来讲： （1） 理论上。 目前运行的离心泵主要是采用二元流动技术，其离心泵的基本方程式 是： HT=1/g(U2C2-U1C1) 其中HT为扬程，U-圆周速度；C-绝对速度。 该公式是揭示的水流在叶片根部到叶片顶部的S流面的流动，而叶片与叶片间的圆柱面流动阻力没有计算； 三元流将这部分圆柱面的流动发展到了沿S流面的流动，将被一元流动和二元流动技术忽略的各类因素考虑进去，从而在叶轮设计中减少了泵体内部的冲撞损失和摩擦损失等各种损失，提高了叶轮机械效率。因此三元流叶轮从理论上讲效率提高大约5%左右。 （2）由于在设计选型时不一定能够选到合适的泵。比如选参数为20米，流量2000吨/小时的泵，可能不一定有，而有22米，2000吨/小时的泵，根据选大不选小的原则，最终选用的是22米，2000吨/小时的泵，这样在选型时造成了偏差。 （3）在实际安装时，系统的长度，弯头，设备等阻力都会造成水泵的压力，和流量产生偏差。 综上所述，水泵的实际偏离水泵的性能曲线越多，效率越低。我们是根据实际参数进行叶轮设计，将实际工况点设计为高效区，提高水泵系统的效率，也就能降低电机电流，实现节能的目地。 3.高效节能三元流叶轮的优点 以三元流理论制作的叶轮简称三元流叶轮。三元流叶轮与普通叶轮相比，具有以下优点： 1、具有较高的抗汽蚀性能； 2、减小了泵的转子重量，降低了泵组的径向力，提高了轴承寿命； 3、增高了泵组的临界转速，泵运行更平稳，提高轴的抗疲劳强度； 4、降低了转子运行挠度值，减少叶轮口环的磨损及功率损耗； 5、减小了密封的磨损，延长了使用寿命； 6、采用全三维立体设计，优化水力设计，提高叶轮效率； 7、能加工到的叶轮表面全部采用机械加工，对叶轮流道采用精密铸造，全面提高叶轮光洁度，减小水力损失。 总之，由于转子重量的极大降低，减小了相关零件的磨损，故障率降低，从而增大了泵组运行的平稳性、可靠性，减少维修，提高了寿命，延长了泵组大修期。 4.高效节能三元流的应用和技改方法： 在保持水泵系统流量和扬程不变的情况下，实现降低电机电流，达到节电的目的；或者在额定电流范围内，提高水泵的扬程或流量。 改造时根据用户泵的实际参数，重新设计可互换的新型叶轮，换装于原泵内即可，不动电机、管路等，施工简单，立即见效。 在水泵机组设计时，考虑到使用的安全性，机组都配置了备用泵，最少是一用一备，两用一备等等。由于机组的相互影响，假设一台泵工作时的流量Q1为100，两台泵并联工作时Q2为190，比单台泵增加了90；三台泵的Q3为251，比两台泵增加了61；；四台泵的Q3为284，比两台泵增加 了33。上述情况都是说在相同型号泵的情况下的结论，如果在进行水泵节能改造时，只改造多台泵中的一台，由于泵的相互影响，是看不出效果的，因此改造时必须以机组系统为一个整体进行改造，而不能单独孤立地分开研究。 5.高效节能三元流叶轮与其它节能方式的比较 高效节能三元流和其它节能方式（如变频技术改造）相比较：二者都能够实现节能的目的。但是三元流叶轮安装简单，不占用外部空间；施工周期短；不动设备基础和管路；投资较低，回收周期短。变频技术对周围环境的的温度和湿度要求比较高；改造时还要考虑配电盘是否有空间，如果没有需要另上配电盘；施工复杂，周期长；投资高，回收周期长（100kVA收费在800~1000元之间，甚至更高）。 6.高效节能三元流叶轮与一般水泵叶轮的比较 高效节能三元流叶轮是根据水泵实际运行的工况进行专门设计的非标设备。能保证水泵在高效区运行。而一般水泵叶轮受水泵制造的影响，很难选到适合生产要求的水泵，也就不能保证在水泵高效区工作，从而造成能源的浪费。 7.高效节能三元流叶轮的寿命 高效节能三元流叶轮寿命同其它叶轮。 8. 高效节能三元流叶轮节能效果的验证 高效节能三元流叶轮安装完毕后，由甲方组织验收，根据安装前后的电流比较，或者安装前后一段时期的用电量，计算出准确的节电效果。 用电量的计算公式：∑N=√3 UΔICOS￠η 其中：∑N---用电量，kw(或度）； U---电压,V;ΔI--电流A； COS￠---功率因数； η---电机效率， 9. 收费方式： 采用能源合同管理模式，不用企业投资，服务方免费提供叶轮，服务方从节电费中提取受益。如果没有节能效果，不收取任何费用。