高壓泵的單位產(chǎn)水能耗:W=p/3.6n式中:犯為單位產(chǎn)水能耗,kWlvnr3;;)為高壓泵的壓差,MPa;n為高壓泵效率,%。
可以看出,單位產(chǎn)水能耗的高低直接取決于高壓泵效率的高低,而從表3可以看出,對于比轉(zhuǎn)數(shù)在70以內(nèi)的低比轉(zhuǎn)數(shù)多級離心泵,效率指標(biāo)很難有大的突破,按目前的單位產(chǎn)水能耗,采用國產(chǎn)多級離心泵產(chǎn)品根本達(dá)不到,而采用柱塞泵,能耗則可以降低。而對于比轉(zhuǎn)數(shù)在100以上的多級離心泵,效率指標(biāo)通過提高效率的研究,可以達(dá)到國外產(chǎn)品的水平。特大型的往復(fù)式柱塞泵,則制造難度太大,投資成本過高。
綜合考慮能耗成本和投資成本,以取得最小的目標(biāo)支出m是高壓泵優(yōu)化選型的關(guān)鍵,通過對單機(jī)曰產(chǎn)2500、5000噸能力的反滲透海水淡化裝置進(jìn)行分析研究,其對應(yīng)高壓泵的流量為llOJZOmMr1。對于流量為110m3.h-i、壓差為6.4MPa和流量為220壓差為6.4MPa的高壓泵,前者往復(fù)式容積泵經(jīng)過提高效率的研究,其效率可達(dá)93%以上;而多級離心泵(按8級考慮),國標(biāo)規(guī)定效率為68.3%,國外目前{zh0}水平也僅為72%,計算值和國外水平接近,后者往復(fù)式容積泵體積過于龐大,制造成本極高,而多級離心泵經(jīng)過提高效率的研究,其效率可達(dá)80%以上。以工程單機(jī)日產(chǎn)2500噸能力的高壓泵效率水平和制造成本為指標(biāo),按投資費(fèi)用和年操作費(fèi)用對往復(fù)式容積泵和多級離心泵進(jìn)行比較(見表4)。從數(shù)據(jù)結(jié)果可以看出,對于單機(jī)日產(chǎn)量2500噸能力以下的規(guī)模,從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā),選用往復(fù)式容積泵{zj0},而對于單機(jī)日產(chǎn)5000噸能力以上的規(guī)模,選用多級離心高壓泵{zj0},且水平中開式多級離心高壓泵效率高于節(jié)段式多級離心高壓泵。綜上所述,可概括為:對于中小型規(guī)模工程(日產(chǎn)量備2500噸),建議選用往復(fù)式容積泵或不銹鋼沖壓泵,往復(fù)式容積泵效率可達(dá)90%以上,不銹鋼沖壓泵效率在70%以內(nèi)。
對于大中型規(guī)模工程(2500噸矣日產(chǎn)量名10000噸),建議選用節(jié)段式多級離心高壓泵較為經(jīng)濟(jì),泵{zg}效率可達(dá)80%。
對于大型規(guī)模工程(日產(chǎn)量多10000噸),建議選用水平中開式多級離心高壓泵,泵{zg}效率可達(dá)85%以上。
針對反滲透海水淡化系統(tǒng)的運(yùn)行工況,通過對不同類型泵的特性分析,提出了不同規(guī)模反滲透海水淡化裝置用泵的優(yōu)化選型方法,對實際反滲透海水淡化工程選泵具有指導(dǎo)意義。
通過提高泵容積效率的研究,有望把單機(jī)曰產(chǎn)2500噸能力的反滲透海水淡化裝置能耗降低0.5kWh_nr3以上,大大降低了反滲透海水淡化用泵的能耗指標(biāo),推動了我國反滲透海水淡化裝置關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化進(jìn)程。
《反滲透海水淡化高壓泵的優(yōu)化選擇》2008年,葉曉琰,許國樂,胡敬寧