水泵廣泛應用於工農業生產和居民生活的各個領域，每年消耗在水泵機組上的電
能佔全國總電耗的21%以上，在供水企業中佔生產成本的30%-60%，在我公司水泵
電耗佔到全公司用電的40%-50%,因此水泵的節能問題具有重要意義。因為在工業
生產中廣泛使用迴圈水泵，即水泵從水池中吸水，經換熱裝置後溫度升高，通過
冷卻塔把熱量散入空氣中，降溫後再回入水池，如此迴圈使用。下面則研究一下
迴圈泵的節能使用。
水泵實際揚程H（Q，t）是流量Q和時間t的函式，它的大小同工藝要求和裝置自
身的調節能力有關，在帶有調速裝置的泵站系統中，通過調節水泵轉速或開泵臺
數,H（Q，t）可以按照工藝要求（如管網特性要求，生產工藝的要求）提供。在
沒有調速裝置的情況下，由於裝置自身特性同工藝要求不匹配，泵輸出的H（Q，t
）也不一定等於工藝要求的揚程，這樣將有一些富裕揚程被浪費，比如通過開關
泵調節供水揚程時，水泵單耗與其出口流量、壓力、效率有關，其軸功率（輸入
功率）可用下式計算：
N=9.81×Q×H/η
式中Q—迴圈水泵流量，m3/s；H—水泵揚程，m；
η—效率，%。
可見影響水泵軸功率N大小，即水泵電耗高低的主要因素是出口流量Q、揚程H以
及泵效率。降低水泵電單耗的措施
1.採用變頻調速技術
目前，變頻器技術已很成熟，在市場上有很多國內外品牌的變頻器，這為變頻調
速供水提供了充分的技術和物質基礎。通過變頻調速技術，改變水泵轉速，從而
改變水泵的供水流量，則不會存在富裕揚程，具有優良的節能效果。我國國家科
委和國家經貿委在《中國節能技術政策大綱》中把泵和風機的調速技術列為國家
九五計劃重點推廣的節能技術專案。我公司實行多泵並聯恆壓供水，其中一臺泵
是變頻泵，其餘全是工頻泵，可以實現恆壓變數供水。
2.迴圈水泵的合理配備
根據生產工藝需要，迴圈水量是不斷變化的，只靠變頻調速裝置有時還做不到合
理用能，比如平均用水量1900噸/小時，開兩臺1200噸/小時的水泵在生產用量
大時（最大流量2500噸/小時）達不到生產要求，只能開三臺1200噸/小時的水泵
，除帶變頻的一臺泵，另兩臺水泵的出口閥門只能開一半，這時就只能採取揚程
富裕的執行方式，雖然可以做到讓閥後滿足工藝要求，但閥前水泵提供的富裕揚
程卻被浪費了。為了使迴圈水泵執行方式經濟合理，把一臺1200噸/小時的工頻
水泵改為1500噸/小時，這樣只開1臺1200噸/小時的變頻泵和一臺1500噸/小
時的工頻泵，實現大、小流量搭配，可根據季節變化和工藝要求，在保持最合適
的迴圈水的情況下，合理搭配不同流量的泵參與執行，節電效果很明顯。
3.減少水系統管路阻力損失
水系統的管路阻力損失包括區域性阻力損失（如閥門、彎頭、變徑等）和沿程阻力
損失（管道）在執行中應使閥門全開，減少節流阻力損失，若存在富裕揚程則可
以加變頻器來省電。管路中的過濾器要經常清洗，換熱器定期進行檢查、清洗（
下文有專門論述）等。
3.改造冷卻塔，加大溫差
冷卻塔是在塔內使空氣和水進行熱質交換而降低冷卻水溫度底裝置。冷卻塔自塔
頂從上而下噴淋成水滴，形成水膜，而空氣在塔內由下向上或一側進入塔體向上
排出，水與空氣的熱交換越好，水溫降低得越多。採用旋轉布水器，利用水的反
衝力自動旋轉布水，運轉靈活，壓降低，布水均勻。填料採用改性PVC斜波片，
水的再分配能力大，阻力小。在相同裝置條件下，迴圈水溫度越低則用水量越少
，其相互關係如下圖所示：
4.改善迴圈水水質
冷卻水系統暴露於大氣環境執行，在塔池中極易滋生微生物和汙垢，同時兩系統
均隨著水中雜質離子的不斷濃縮及溫度的交替變化，將導致系統管壁結垢和腐蝕
，可見水質所引起的問題主要有：腐蝕、結垢、汙泥和微生物繁殖。惡化執行條
件，使系統執行效率下降能耗上升，故障增加，維修工作量加大，大大縮短裝置
的使用壽命。進行水質穩定處理，正是要消除上述不良影響，我公司位於石家莊
，環境不太好，每年至少要清兩次水池，每次池底都有25㎝的汙泥。這些汙泥進
入系統中將惡化執行條件，增大沿程阻力損失。水溫對用水量的影響
水質的控制，實際上就是對水中雜質的控制。另外我公司有專門的水質化驗人員
，根據化驗結果，通過向迴圈水加入殺菌劑和緩蝕劑來減少滋生微生物、延緩腐
蝕速度。提高迴圈水的PH，通過提高氫氧根的濃度，可以抑制陰極溶解氧的反應
過程。從而使金屬腐蝕速度大大降低。當然PH值不可無限制的提高，一般控制在
7.8～9.0。
4.換熱器要及時清洗
換熱器是用來完成各種傳熱過程的裝置，種類很多，是利用兩種物料間大量的接
觸面積進行熱交換，以完成冷卻、冷凝、加熱和蒸發等過程。據調查表明，90%以
上的換熱器都存在不同程度的汙垢問題，汙垢層的熱阻要比金屬大的多，傳熱系
數降低，汙垢還使傳熱管內徑變小，阻力損失加大，從而增加了冷卻水的用量並
增加了換熱器的維護成本、縮短了換熱器使用壽命。在迴圈冷卻水中，許多不鏽
鋼換熱器在使用中也經常發生腐蝕洩漏，腐蝕部位往往都是在換熱器花板列管的
周圍，主要是由於冷卻水中含有較高的氯化物。當使用的冷卻水中含氯離子為
45mg/L～90 mg/L時，304、306不鏽鋼都會發生應力腐蝕裂紋，當管壁溫度在
100℃以上時，就要特別注意應力腐蝕裂紋的發生。管壁的實際溫度，常因區域性水
垢沉積，垢下部位傳熱不佳而升高，應力腐蝕裂紋往往在這些部位發生。除上述
所講的加強迴圈水水質的管理外，還要加強換熱器的維護管理，定期進行檢查、
清洗。
（1）.定期檢查流量、壓力和溫度等引數，發現壓力損失增加，說明管束內外有
結垢或堵塞；如果換熱溫度達不到要求，也可能傳熱管內外壁產生了汙垢，傳熱
效果變差。
（2）.通過低溫流體出口取樣，分析其顏色、比重、黏度等來檢查管束的破環、
洩漏清況。
（3）.定期檢查殼體內外表面的腐蝕和磨損情況，通常採用超聲波測量儀或其它
非破壞性測厚儀器，從外部測定估計會產生腐蝕、減薄的殼體部位。可根據換熱
器的形狀、汙垢種類選擇機械、水力、化學等不同的清洗方法。