供水泵站新技术：能耗过程与装置效率

供水泵站工程不论由那一种抽水装置形成，在其将一定的水量抽送到某一高度或输送一定距离时，其系统各个组成部分必须消耗一定的能源才能达到预定的目的。

电动机从电源取得输入功率N入后，经过电动机内部铜损和铁损，损失一部分功率ΔN电后剩下的功率即为电动机有效功率N传入，传给传动设备，作为传动设备的输入功率；经传动设备损失一部分功率ΔN传后，将所剩的功率N泵入作为传动设备的有效功率输入给水泵；水泵经过内部机械损失（轴承填料和轮盘损失）、容积损失和水力损失，损失掉一部分功率ΔN泵后，将所剩的功率N管入作为水泵的有效功率输入给进、出水管道；经过进、出水管道和进出水池损失一部分功率ΔN管（没包括进出水池的损耗）后所剩功率N出即为抽水装置系统的输出功率或将一定的水抽到一定的高度的有效功率。

由上述能耗过程，我们可得该抽水装置的效率为

将数值代入式（4-5）得

式中　η电——电动机的效率，%；

η传——传动设备的效率，%；

η泵——水泵的效率，%；

η管——管道的效率，%；

ΔN——相应部分的损失效率。

如果进出水池水头损失较大，耗能较多时，则抽水装置的效率为

式中　η池——进出水池的效率；

H净——进水池首与出水池末水位高程差，m；

H池——进出水池的水头降落值，m。

同理，我们可以写出立式泵（深井泵）的能耗过程及其装置系统的效率为

式中　N座入——泵座输入功率；

N导入——导轴承输入功率；

N轴入——传动轴输入功率；

N水入——水泵输入功率；

N输入——输水管输入功率；

N扬入——扬水管输入功率；(www.xing528.com)

η座——泵座效率；

η导——导轴承效率；

η机η水容——水泵的机械效率，水力效率和容积效率的乘积即水泵的效率；

η输——输水管的效率；

η扬——扬水管的效率。

由式（4-6）、式（4-7）、式（4-8）可以看出，抽水装置能耗的大小，可以装置表示，η装越大说明抽水装置在能量传递过程中，不必要的能耗较少，能量利用率高。η装的大小决定于各部分效率的大小，所以抽水装置在运行中，必须加强维修管理，提高部分效率，降低不必要的能耗。

但应该指出，用式（4-6）、式（4-7）、式（4-8）计算装置效率，虽然理论上正确，但在生产实践中，尤其在运行管理阶段，要取得一种抽水装置各部分的效率是比较困难的，因而无法求得装置效率。通常可按下列方法计算相应抽水装置的效率。

设抽水装置的输入功率为E/2.732/（kt·m），有效功率为VH 净（kt·m），则该抽水装置的效率为

式中　2.732——提水1000t·m的耗电量，kW·h/（kt·m）；

V——装置的提水量，kt；

H净——装置的提水高度，m；

E电——装置输入能量，kW·h。

式（4-9）反映出提水耗能E 后，所作的有效功VH 净和功能转换系数2.7323 的关系。只要知道一种装置的提水量V、提水高度H 和耗能E，就可算出该装置的效率。

设抽水装置运行t 小时平均所耗电能为E/t （kW·h），在此期间将流量提升H净m高，于是抽水装置的效率为

或

式中　E电——在t 小时内抽水装置所耗的电量，kW·h；

E油——在t 小时内抽水装置所耗的柴油量，kg；

Q——t 小时内抽水装置的平均流量，m3/s；

H净——净扬程，m；ge——柴油机的耗油率即每马力小时的耗油量，kg/（马力·h）。