基于眾多循環水泵節能改造項目案例的實施，以下對循環水系統水泵節能改造原理進行闡述。
循環水系統被廣泛用于各行各業當中，可以應用在化工、建材、鋼鐵、熱電等行業的工藝設備和裝置的冷卻。循環水系統用電量整體偏高，用電負荷約占整個項目用電量的百分之二十到百分之三十。用電能耗是非常巨大的。在循環水系統技術領域中，我國和國外發達地區的水泵效率差距不太大，但是系統運行效率差距很大。根據相關統計，國外發達地區的水系統效率在百分之七十五之間，而我國只在百分之四十五之間，能源浪費相當嚴重，循環水系統水泵節能潛力巨大。
從循環水系統的整體設計、運行出發，利用對設計工況點、實際工況點與實際運行工況點的分析，具體的循環水水泵節能改造原理有以下幾點。
A點是原設計工況點，流量是QA，揚程是HA，軸功率是NA，水泵效率是ηA。C點是實際工況點，流量是QC，揚程是HC，軸功率是NC，水泵效率是ηC。B點是實測工況點，流量是QB，揚程是HB，軸功率NB，水泵效率ηB。D點是對于實際工況點的檢測分析得出的較佳工況點，流量是QD，揚程是HD，軸功率是ND，水泵效率是ηD。
從上圖可以看出，原水泵是高揚程設計，大流量、低揚程、低效率、高能耗運轉。經過水泵節能改造公司的改造后的循環水系統長期處于較佳工況點運行，具有低能耗、效率高的特點。水泵性能曲線圖分析如下。
原來設計的管路特性曲線和原來設計水泵流量揚程（Q-H）特性曲線交匯在A點（QA，HA），設計工況點是A點。實際的管路特性曲線和原來設計交匯在C（QC，HC）點，C點在A點的右邊，也就是說實際工況點偏右，HC小于HA，HA高于HC，會使流量QC大于QA很多，運行時水泵機組電機超載，也就是電流高出額定電流許多，實際生產中通過調整閥門的開度來控制流量，會使QB大于QA而小于QC運轉，實際運行管路特性曲線和設計流量揚程（Q-H）特性曲線交換在B點（QB，HB），B點是實際運行工況點，為了滿足水泵在B點運轉，就需要使一部分能量消耗在閥門上。
按照管路的實際情況運行是節能改造的目的，實際工況點找準，按照運行工況點測算出改造后的工況點，運用改造原泵替換為高效節能水泵或者高效節能葉輪，改造后按照改造的節能水泵特性曲線來運行。改造后的工況點即為改造后水泵流量揚程（Q-H）特性曲線與閥門處于全開狀態下的新的特性曲線交匯點D（QD，HD），QD=QB，HD=HC。
節能改造后節約的能量是（HB，B，D，HC）四個點所形成的矩形面積，是指矩形面積（HB，B，QB，O）與矩形面積（HC，D，QB，O）的差值。
改造前原泵是高揚程設計，運行工況是大流量、低揚程、低效率、高能耗運行，經過節能水泵改造公司改造后的循環水系統節能水泵工況點長期在高效區內運行。水泵廠家總結。
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