目前的水泵運行效率總體偏低,水泵的給定效率多數比發達國家產品低5%~10%,實際使用效率普遍比發達國家低10%~30%,能耗浪費嚴重,運行效率有較大的提升空間。但提高水泵的能源利用效率仍然面臨嚴重挑戰。
1.我國水泵的技術現狀
近些年來我國研制的水泵模型的效率指標十分優質。例如,萬家寨引黃工程五座泵站的四種機型,模型最高效率達到90%以上,處于優質水平。但從整體看,目前我國水泵效率及空化性能指標明顯低于發達國家同類泵型,效率水平平均低5%~10%,泵站質量仍然有待提高。
1)水泵品種規格較少,多為定型產品,結構形式單一。
2)制造質量普遍較差。泵站設計時,只能選用性能差不多的幾種定型產品,不但會降低泵站效率,而且還留下許多不安全隱患。
3)產品更新換代緩慢。水泵水力模型幾十年一貫制,許多五六十年代的泵產品仍在生產制造,性能落后。例如Sh型水泵是20世紀50年代從原蘇聯的II泵改型演變過來的,目前仍在大批量生產制造。我國各泵站使用和正在生產銷售的水泵,絕大多數型號超過20年。
4)有的泵站運行一段時間后就發生地基下陷和建筑物開裂。
2.水泵節能面臨的挑戰
1)對水泵的節能問題認識不足,影響水泵節能效果。一是水泵制造單位注重追求企業的經濟效益,對節能工作的積較性不高,有的仍在私下制造近幾年國家多次明令禁止生產的泵產品,并擁有較大的市場。二是水泵使用單位不關心水泵的節能技術指標,只是關心產品能否滿足使用要求,價格是否低廉。為了保險起見,使用單位往往選用流量和揚程流量過大的水泵,大馬拉小車,致使水泵不能在高效區運轉,實際運行效率遠遠低于水泵的最高效率。三是傳統的節能概念主要是提高水泵的效率指標,實際上水泵節能內容還包括水泵性能的持久性,延長水泵的大修期、維修比和壽命,水泵的節材,提高水泵的系統效率,減少水泵對環境的污染等。
2)目前水泵設計單位采用的水泵設計方法主要是過去傳統的速度系數法和模型換算法,這些方法建立在已有設備設計的經驗基礎上,在效率方面超過已有水平的可能性不大。我國許多大中型水泵套用定型產品。由于型譜是分檔而設,間隔較大,一般泵站只能套用相近泵型,造成泵的實際運行情況偏離泵最優運行區,運行效率低,能耗高。設計選型時加保險系數,也會造成運行工況點偏離最優區。單純強調保證可靠性, 降低技術風險,企業技術投入不足等原因,也造成水泵設計單位的技術人員創新意識不強,積較性不高,動力不足, 很難提高產品的技術含量,節能工作也就無從談起。
3)科研開發投入不足,科研與生產缺乏有機的結合。相當一部分水泵制造廠缺乏科研手段,而研究手段和人才齊備的科研單位和高校的科研成果又缺乏產品化的渠道。此外,目前不規范的市場狀況和惡性壓價也形成了阻礙科技投入和成果轉化的障礙。
4)生產工藝落后,型線誤差大,過流表面粗糙。目前我國水泵大多采用木模整體鑄造。由于中、高比轉速離心泵葉片扭曲,造型起模困難,造型誤差較大。目前我國使用的許多大型泵,其性能實測值與樣本給定值誤差較大。
5 ) 水泵的使用條件比較復雜,需要水泵具備各種性能,例如水泵的水力性能技術指標、水泵的材料、水泵的密封性能、水泵的可靠性、水泵的總體結構以及水泵的耐高溫性能,等等。其中有些性能又是不便于試驗室檢測的,即使能夠檢測,費用也特別昂貴,而這些性能又與水泵系統節能有著重要聯系,這種復雜性嚴重影響節能工作的進一步發展。
6)水泵在使用過程中,由于缺乏健全的管理制度和科學的檢查規程,操作養護不當, 或零部件不能及時修理、更換等,容易發生故障,造成大量的能源浪費。
7)現階段我國對節能泵產品的生產還沒有太多優惠政策,高效節能泵產品價格偏高,缺乏使用市場。