青藏鐵路、西氣東輸、西電東送和南水北調(diào)工程是我國21世紀的4大工程。目前正在建設(shè)實施的南水北調(diào)工程是我國一項挑戰(zhàn)性的基礎(chǔ)設(shè)施工程，同時，南水北調(diào)東線工程也是我國水泵應(yīng)用與發(fā)展的搖籃?，F(xiàn)主要介紹了水泵效率、提高水泵的主要措施以及提高水泵效率的重要意義。
青藏鐵路、西氣東輸、西電東送和南水北調(diào)工程是我國21世紀的4大工程。目前正在建設(shè)實施的南水北調(diào)工程是我國一項挑戰(zhàn)性的基礎(chǔ)設(shè)施工程，同時，南水北調(diào)東線工程也是我國水泵應(yīng)用與發(fā)展的搖籃。南水北調(diào)東線泵站工程主要布置在東平湖以南，利用江蘇省江水北調(diào)部分泵站工程，將水由長江抽送至東平湖.*期工程共設(shè)13個梯級、34座泵站抽長江水入東平湖，其中利用江蘇省江水北調(diào)工程現(xiàn)有6個梯級上的13座泵站(包括3座加固改造泵站)并新建21座泵站，總裝機臺數(shù)160臺，以此共同完成向北調(diào)水任務(wù)。
南水北調(diào)工程是大規(guī)模長距離調(diào)水工程，泵站流量的變動范圍大且頻繁，年運行時間長，基本要求在5000h以上，因而對于降低運行成本，提高泵裝置運行效率，提高泵站工程的
經(jīng)濟效益十分重要。
1水泵的效率
泵是一種能量轉(zhuǎn)換機械，即通過動力設(shè)備將電能等能量型式轉(zhuǎn)換為機械能，再將它施之于液體，使液體能量增加，從而達到提升或壓送液體的目的的一種能量轉(zhuǎn)換機械。
泵的運轉(zhuǎn)需要有動力。一般情況下，泵的軸和帶動泵軸運轉(zhuǎn)的動力機直接相連，可將動力機的效率視為泵的輸人功率，稱為泵軸功率。泵在提升或壓送液體過程中有能量損失，泵軸功率扣除能量損失，就是泵的葉輪傳遞給液體的功率，稱為水功率。
因此水泵的有效功率總是小于泵軸功率。泵的有效功率與泵軸功率之比稱為水泵的效率，它標(biāo)志著水泵對能量的有效利用程度，是水泵質(zhì)量的重要考核指標(biāo)。水泵效率是衡量水泵工作效能高低的一項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。
泵軸功率不可能全部傳遞給被輸出的液體，其中必有一部分能量損失。水流流經(jīng)水泵的吸人室、葉輪、壓出室時產(chǎn)生各種水力損失，主要包括:水力損失、容積損失和機械損失。
1.1水力損失和水力效率
從水泵人口至出口過流部分的沿程水力損失，是水流與過流部件邊壁間的摩擦阻力引起的損失。水力損失的大小決定于過流部件的形狀尺寸、壁面光潔度和泵的工作情況，水力損失越大，泵揚程越小。設(shè)未考慮泵內(nèi)損失時的揚程為理論揚程，則泵揚程與理論揚程之比，稱為水力效率。
1.2容積損失和容積效率
由流道斷面和方向變化而產(chǎn)生局部水力阻力造成的損失，是水流流經(jīng)葉輪之后，有一小部分高壓水經(jīng)過泵體內(nèi)間隙(如減漏環(huán))和軸向力平衡裝置(如平衡孔、平衡盤)泄漏到葉輪的進口，以及從軸封處泄漏到泵外，因而消耗的一部分能量。漏損流量q的大小與泵的結(jié)構(gòu)形式、比轉(zhuǎn)速及泵的流量大小有關(guān)。在吸人口徑相同的情況下，比轉(zhuǎn)速大的泵漏損流量小。對給定的泵，要降低漏損量，關(guān)鍵在于控制密封環(huán)與葉輪間的運轉(zhuǎn)間隙量。漏損量越大，泵的出水量越小。泵出口實際流出的流量和泵進口的流量之比稱為容積效率。
1.3機械損失和機械效率
水流在葉輪人口及出口處的撞擊渦流損失，是葉輪在泵體內(nèi)的液流中選裝時，葉輪蓋板外測與液體產(chǎn)生摩擦，泵軸轉(zhuǎn)動時軸和軸封、軸承產(chǎn)生摩擦，因而消耗的一部分能量。葉輪
蓋板摩擦損失與葉嘈內(nèi)的水力損失就其本質(zhì)來說沒有什么不同，但它發(fā)生在葉潛外部，歸屬機械損失。在機械損失中，葉輪蓋板的損失所占比例較大，尤其是低比轉(zhuǎn)速的離心泵，蓋板損失約占軸功率的10%以上。從泵的輸人功率中扣除機械損失后，葉輪傳給液流的功率稱為水功率。泵軸功率和機械損失與軸功率之比稱為機械效率。
1.4水泵的總效率
水泵效率等于水泵的機械效率、容積效率和水力效率的乘積，也等于水泵的有效功率(即水泵輸出功率)和水泵軸功率(即水泵輸人功率)之比。
2提高水泵效率的主要措施
水泵效率一般在65%-90，大型泵可達90%以上。要提高水泵的效率，就要減少泵內(nèi)的損失，即減少水力損失、容積損失和機械損失。
2.1減少水力損失
在提高水泵的效率中，其中以水力損失zui為關(guān)鍵。水力損失的大小決定于過流部件的形狀尺寸、壁面光潔度和泵的工作情況。水力模型決定了過流部件的形狀尺寸，因此，水泵模型的選擇是決定水利損失大小的zui重要的因素;在模型選擇上，務(wù)求所選水泵的額定流量、揚程與裝置實際需要的流量、揚程相近，以減少揚程的浪費，并可提高水泵的運行效率。提高水泵壁面光潔度需要在水泵選用的材質(zhì)、加工工藝、基礎(chǔ)部件(軸封件和密封件)等方面加以改善和提高。要注意合理調(diào)節(jié)工況和加強維護管理，使水泵經(jīng)常在率狀態(tài)下工作，還應(yīng)充分考慮到泵聯(lián)合工作時的情形，盡量使水泵在聯(lián)合工作時各種情形都保持，達到保證輸水、灌溉、節(jié)約能源，降低成本和提高經(jīng)濟效益的目的。水泵效率的高低，在很大程度上和水泵的使用情況密切相關(guān)，如果維修和使用不當(dāng)，即使制造出率的水泵，也達不到低耗經(jīng)濟運行的目的。
2.2減少容積損失
容積損失是指水在流經(jīng)水泵后所漏損的流量，包括從口環(huán)間隙，水泵填料密封和葉輪平衡孔等處所流失的水量。對給定的泵，要降低漏損量，關(guān)鍵在于控制密封環(huán)與葉輪間的運轉(zhuǎn)間隙量，確保水泵的密封可靠。目前，水泵多采用由動力密封和輔助密封組成的無泄露密封裝置，替代了傳統(tǒng)水泵的填料密封、機械密封，在解決“跑、冒、滴、漏”問題上*。因此，要減少容積損失，除了保證安裝質(zhì)量外，水泵在密封方面的設(shè)計也很重要。
2.3減少機械損失
機械損失是水流在葉輪人口及出口處的撞擊渦流損失，是葉輪在泵體內(nèi)的液流中旋轉(zhuǎn)時，葉輪蓋板外測與液體產(chǎn)生摩擦，泵軸轉(zhuǎn)動時軸和軸封、軸承產(chǎn)生摩擦，因而消耗的一部分能量。因此，在水泵實際運行中應(yīng)盡力提高水泵效率。盡量減少在水泵把能量傳給水的過程中存在著的各項能量損失，即從設(shè)計上就要十分重視葉輪入口和出口的設(shè)計，并需要通過模型試驗進行復(fù)核和優(yōu)化，減少水流在葉輪人口和出口處的撞擊渦流損失，并盡可能地減少由于泵軸轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的摩擦損失。
3水泵效率是水泵選型的重要因素
南水北調(diào)工程是大規(guī)模長距離調(diào)水工程，水泵在南水北調(diào)東線工程中得到廣泛應(yīng)用。泵站流量的變動范圍大且頻繁，年運行時間長，基本要求在5000h以上，因而對于降低運行成本，提高泵裝置運行效率，提高可靠性zui為重要。
南水北調(diào)東線*期工程的提水泵站揚程在2-7m左右，均屬于低揚程泵站，適用的水泵泵型主要有貫流泵、混流泵和軸流泵。在軸流泵、混流泵和貫流泵中，軸流泵具有低揚程、大流量的特點。而混流泵的流量比軸流泵小，揚程比軸流泵高。另外，混流泵還具有其他的一些優(yōu)勢，比如效率較高，效率區(qū)較寬廣;流量變化時，軸功率變化較小，動力機可持續(xù)處于滿載運行;抗汽蝕性能較好，運行平穩(wěn)，工作范圍廣，在需要小流量的場合可連續(xù)運裝等。貫流式裝置采用燈泡貫流泵，裝置效率高，進出水流道與泵機組軸線一致，進出水流道比較順直，水力損失小、過流能力大、機組結(jié)構(gòu)緊湊、水工布置簡單、土建投資少。
根據(jù)以上特點，在東線泵站的泵型選擇中，由于軸流泵低揚程、大流量的特點比較突出，而貫流泵裝置效率高，土建費用較省，因此以選擇軸流泵和貫流泵為主，對于7m以上的泵
站，則考慮混流泵。
根據(jù)東線泵站工程的實際情況，初步確定了東線泵站工程21座泵站的型式:2座泵站選擇了立式混流泵，如寶應(yīng)站和唯寧二站;8個泵站選擇了燈泡貫流泵，如淮安四站、韓莊站;11個泵站選擇了立式軸流泵，如劉山站、萬年閘站。