六合区小型泵站节能改造的技术措施探讨
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摘 要 六合区固定小型排灌站有815座，装机容量6.72万千瓦，1401台套，总流量近467秒立方米，受益保护面积119万亩。其中单排站156座，2.0万千瓦，331台套，流量219 秒立方米，受益面积35万亩，单灌站565座，3.6万千瓦，835台套，流量159秒立方米，灌溉面积58万亩，排灌结合站94座，1.1万千瓦，235台套，流量91秒立方米，排灌结合受益面积26万亩。这些泵站直接担负了全区67万亩耕地的灌溉和52万亩低洼圩区的排水任务，以保证圩区耕地在一般灾害年农业稳产。在1994、1995、2000年抗旱及1991、1998、2003年特大洪涝灾害中，电力排灌泵站都发挥了重要的抗灾作用。特别是我区沿江沿滁，一旦洪涝遭遇，全部涝水只能靠泵站抽排，泵站成了保家园、保生产的唯一依靠。但从工程现状看，运行效率低下，存在不少问题。
关键词 小型泵站;节能;措施
（1）建设时间早，设备老化。全区60年代泵站30座， 60台套，3020千瓦，流量14.44秒立方米;70年代泵站251座，407台套，16772千瓦，流量135.5秒立方米;80年代泵站248座，334台套，12354千瓦，流量83.74秒立方米;90年代泵站110座，265台套，14668千瓦，流量89.45秒立方米;2000年以后泵站176座，335台套，20398千瓦，流量143.71秒立方米;约65%建于60～80年代，这些泵站普遍存在机电设备陈旧老化严重，带病运行，亟待更新改造。
（2）设备型号杂、质量差。70%的电机是老式J型，JO型，是国家早已淘汰的产品，电机能耗大，效率低，运行时间稍长，就会发生电机过热，绝缘破损，电机烧坏的现象，影响农业正常排灌。丘岗地区高扬程水泵大多数是12sh-19型离心泵，圩区中低扬程排涝泵大多数是HB-40型混流泵。目前已属于国家规定淘汰产品，经20年以上的长期运行，水泵叶轮磨损，间隙增大，90%以上的泵站装置效率目前仅为30%～45%，远低于国家规定的泵站装置效率的标准。
（3）机泵不配套。大机配小泵;小机拖大泵;灌排面积小，配套动力大;混流泵额定扬程6～8米，使用在部分为圩区2～3米扬程，高扬程水泵低扬程地区用，使水泵长期在低效区运行。
（4）设计布局不合理。进水流道设计不合理，导致进水池中流态紊乱，并伴有漩涡产生。进出水池设计尺寸和结构布局不当，造成池壁阻水，导致水头雍高，水头损失较大。
（5）管理水平低。区水利部门无专人从事泵站管理和指导，水利部门设置的机电排灌专职岗位已被其他职能取代;街镇基层水利站管理人员服务技术水平不高，80年代培养的机电员大多已到退休年龄，年轻的机电员大多因为报酬低，编制不落实，不愿意在水利站干，不少水利站无法对全街镇的泵站进行技术指导和监控;泵站操作机工技术水平低，管理泵站的机工流动性大，一般都没有经过专业培训，缺乏必要的专业知识，他们只知道合闸打水，拉闸停水，不知道故障排除，潜在的危险无处不在。
泵站管理水平普遍低下，设备使用不规范，缺少保养。有的泵站平常不维修不保养，水泵锈蚀，杂物充斥，轴承无油，仪表缺失;有的泵站无人看管屡遭偷盗;有的泵站灌溉或汛前不检查不试车，用时仓促开机，毛病百出[1]。
1 小型泵站节能改造的技术措施
1.1 改造电机，提高电机效率
调整电机负荷，消除大马拉小车的现象。报废更新电机效率低于75%的电机。淘汰老式J型、JO型电机，使用Y型电机产品。
1.2 改造水泵，提高水泵效率
按多年平均揚程作为选泵依据，以最高扬程进行校核，保证高扬程时水泵安全运行。
在满足排灌扬程、流量的前提下，对水泵进行变速、变径、变角等性能调节。如水泵额定扬程高于泵站实际扬程，可使水泵降速运行。如水泵额定扬程高于泵站实际扬程，而电机水泵直接传动，不能降速，离心泵车削叶轮直径，混流泵、轴流泵调节叶片角度，提高水泵效率。
1.3 改造管路，提高管路效率
进水管装喇叭口、出水管装渐扩管，减少进出水头损失，对低扬程泵站效果较好，管路效率提高约3%，泵站效率提高1%左右。
平装改斜装，使水泵出水口正对出水池，减少弯头附件，降低水头损失，可提高泵站效率3%～5%。
采用经济管径。经济管径由经济流速确定，进水经济流速控制为1.5～2.0米/秒，出水经济流速控制为2.0～3.0米/秒，过高的流速将增加水头损失，一般可提高泵站效率3%～5%。
固定站将“高射炮”出流改为淹没出流，一般出水口中心与渠道底板相平，基本能够保证出水口淹没。
此外，提高管路内壁光洁度也是提高管路效率的方法之一。
1.4 改造传动装置，提高传动效率
根据有关资料，直联传动效率最高，三角带传动次之，平皮带传动效率最低，因此电机一般优选直联传动，泵站装置效率可提高3%～6%。如机房布置、转速、转向等原因不宜直联传动时，可采用三角带、平皮带传动。同时要注意传动装置安装、使用和保养的合理正确。
1.5 改造进出水池，提高进出水效率
进出水池采用矩形开敞式。
进水池深为淹没深度加悬空高度。据相关资料，离心泵、混流泵的最佳淹没为1.4～1.6倍进水管直径，轴流泵的最佳淹没为1.2～1.3倍进水管直径;悬空高度常用0.6～0.8倍进水管直径，考虑检修最小不小于30厘米。
进水池宽度：单泵站2～2.5倍进水喇叭口直径;多泵站相邻两台间距3～3.5进水喇叭口直径。
进水池长度：正向进水长度的大于5倍进水喇叭口直径;侧向进水长度的大于8倍进水喇叭口直径;进水管到后壁的距离为0.5～0.7进水喇叭口直径，进水喇叭口外缘与后壁净离不小于0.25倍进水喇叭口直径。
出水池宽度不小于进水池宽度。
出水池长度一般为6～12倍出水管直径，尽量避免侧向出水，正向出水池的收缩角为30度～45度，最大不超过60度。
1.6 加强水泵维修保养，提高使用效率
注意水泵安装形式和精度，修理密封间隙和降低叶片、泵壳内壁粗糙度，提高水泵效率。
2 结束语
上述措施并不是孤立的，而是相互影响、相互制约的。因此提高泵站的节能必须要全面考虑，综合改造。要加强对泵站管理人员的培训，搞好管理和维护，确保泵站安全高效运行。对于超过使用年限的泵站，应及时进行更新改造，淘汰耗能高、效率低的电机和水泵，更换破损锈蚀的管道。
参考文献
[1] 谢金华，储训.中小型泵站改造技术与图集[M].南京：江苏省水利厅，1995：53.
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