32SA-10H循環(huán)水泵節能改進(jìn)的分析

第30卷第15期企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)2011年8月_VoL30 No.15TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISEAug.201132SA- -10H循環(huán)水泵節能改進(jìn)的分析楊偉東,余學(xué)軍2(1.湖南湘電長(cháng)泵汨泵有限公司,湖南汨羅414400;2.西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院,四川成都610039)摘要:巴陵石化公司循環(huán)水泵的 實(shí)際裝置揚程遠低于當時(shí)選用水泵的設計揚程,造成水泵在其低效區運行,運行費用過(guò)大,對其進(jìn)行技術(shù)改造后,大大提高了運行效率,減少了循環(huán)水泵能耗。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;節能;優(yōu)化改造中圖分類(lèi)號:TKZ63文獻標識碼:A文章編號:1006- -8937(2011)15-0046- -02Analysis of 32SA-10H circulating pump energy saving improvementYANG Wei -dong' , YU Xue-jun2(1.Hunan Xdcb Mi Pump Co.,Ltd, Miluo, Hunan 414400,China;2.School of Energy and Environment, Xihua University ,Chengdu , Sichuan 610039 ,China)Abstract:In Baling Petrochemical company in practice of circulating waler pump,the device head is much lower than the chosen de-sign head, as a result, the pump works infficienetly ,meanwhile the cost is too expensive,considering that,improved the techniquce,promated the eficiency greatly and reduced the energy consumption.Keywords : circulating water pump; energy saving; improvement巴陵石化公司某分公司循環(huán)水泵采用32SA-10H型程高于實(shí)際裝置揚程.因而需要降低電機轉速,從8級水泵3臺(兩用--備)聯(lián)合運行,原來(lái)設計總流量13000電機降至10級電機,即轉速從742 r/min降至590 r/min,~13 500 m'/h,揚程55 mo32SA-10H型水泵單臺設計流量根據水泵改變轉速時(shí)的比例定律,流量之比正比于轉速4500 m/h,設計揚程59 m,額定效率88%，配套電機之比,揚程之比正比于轉速之比的平方,水泵降速后的Y5604-8,功率900kW,轉速742r/min。在運行過(guò)程中,流量、揚程參數如下:32SA-10H型水泵出口閥門(mén)無(wú)法全部開(kāi)啟，僅能打開(kāi)全Q=凹Q= 59o x4 500=3 578 (m2/h)(1)部刻度的1/3,此時(shí),水泵進(jìn)口壓力為0(停泵時(shí)進(jìn)水位高于泵基準面上1m),水泵出口壓力為0.55MPa,閥門(mén)后H=( 0 )"H,=( 2 }3x59=373(m)(2)壓力為0.44 MPa,此時(shí)電機運行電流達到113 A,而電機的額定電流L為127A,且水泵出流量很低,而振動(dòng)劇烈、式(1)、(2)中流量Q1、揚程H、轉速n為742 r/min噪聲大、出現明顯的汽蝕現象,如果繼續打開(kāi)出口閥門(mén),時(shí)的值,流量Q2、揚程H2、轉速n2為590r/min時(shí)的值。則電機有過(guò)載的危險。因此,在巴陵石化公司的牽頭組由上面的結果可知，采用變級調速流量、揚程等參織和要求下,由西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院、湖南湘電長(cháng)數不能滿(mǎn)足上述工況點(diǎn)要求。實(shí)際上,變頻調速具有效率高、無(wú)附加損耗和調速范圍大.收益高等優(yōu)點(diǎn),越來(lái)越泵汨泵有限公司聯(lián)合,對此泵進(jìn)行了技術(shù)改造。多地成為水泵用戶(hù)改造方法的首選。但這種方法投資1改造方案的分析大,回收期較長(cháng)。.運行水泵的能源浪費,重要因素就是泵的實(shí)際運行1.2切割葉輪工況點(diǎn)與設計工況點(diǎn)發(fā)生了偏離,運行時(shí)嚴重偏離水泵由于32SA-10H型泵的葉輪已經(jīng)被切削了許多,外的高效區,致使泵的效率大大降低,從而浪費能耗。為了徑已沒(méi)有了切削余量。解決這一類(lèi)問(wèn)題,常用的方法是變級調速、切割葉輪和1.3重新設計、改造葉輪重新設計、改造葉輪等3種方法。因該裝置揚程為44 m重新設計、改造葉輪就是在原有泵體.電機等部件左右,而選用水泵的設計揚程為59m,相差15m,明顯不都不動(dòng)(極大地減少工作量),只對水泵轉子部件進(jìn)行設合理。計改造,滿(mǎn)足參數要求。根據三元流理論,采用CFD三維軟件,對水泵及葉輪全流場(chǎng)內水體進(jìn)行數值分析,并根1.1 變級調速變級調速具有穩定性良好效率高、簡(jiǎn)便且投資較據葉輪內部流動(dòng)特性的要求,運用全三元設計方法優(yōu)化少的優(yōu)點(diǎn),因此得到了廣泛的應用。本方案由于水泵揚葉片的進(jìn)出C中國煤化工各截面形狀等收稿日期:2011-06-04要素,從而避0HCN MH G少流動(dòng)損失,獲作者簡(jiǎn)介:楊偉東( 1968 -),男,湖南汨羅人,大專(zhuān),工程師,主要從事得水泵內部的最佳流動(dòng)狀態(tài),提高水泵的工作效率和抗水泵工作。汽蝕性能。第30卷第15期楊偉東,等:32SA- 10H循環(huán)水泵節能改進(jìn)的分析47H用水泵揚程時(shí)算出的是機組效率，當用系統有效揚程2改造方案的選擇時(shí),算出的是系統運行效率。結合實(shí)際情況.我們采用方法三。一表3數據對比般在運行流量偏低、揚程相差較多.或汽實(shí)測泵實(shí)測泵出口閥系統有泵有效系統有電機輸機組運系統運每千噸千噸蝕性能很差時(shí)采用。由此現采用最先進(jìn)的流量總揚程揚程攢效揚程功率效功率人功率行效書(shū)行效率水功耗(m'/h)_ (m) 失(m) (m)_ (kW) (kW) (kW)雙吸離心泵的水力模型和三維設計方法，改前2943 54.5 14.39 40.11 437.1 321.7 9563.5 324.84并利用FLUENT預測技術(shù),對水泵葉輪進(jìn)改后5420 44.1 0.88 43.22 743.9_ 779.4 833.7 87.56_ 81.90 153.82行重新設計、性能預測和制造。N為電機輸入功率,按下式計算。2.1 性能預測曲線(xiàn)N=V3 UIxcosp(6)在水泵葉輪制造前,我們先用FLUENT軟件對改造式(6)中,U、1.coso分別表示電機運行時(shí)的電壓、電的葉輪放人原32SA- -10H型泵的泵體內進(jìn)行了性能的初流、功率因素。步預測,預測的數據如表1所示。由表3可見(jiàn)，改造前水泵機組運行時(shí)的效率僅為表1預測數據45.72%,由于出口閥門(mén)不能完全打開(kāi).造成閥門(mén)損失嚴轉速n流量Q揚程H效率η軸功率Pa，重，系統效率更是低至33.65%，每千噸水功耗達到了( r/min )(m'h)(m)(kW5 00048.2382.7)4.6324.84kWh;改造葉輪后,機組效率高達87.56%,系統效745 75044.7286.2812.9率81.9% ,每千噸水功耗只有153.82 kWh,降低為原來(lái)的6 50039.2683.4833.847.4%。由于我們在預測時(shí)沒(méi)有考慮容積損失,因而需要對按每千噸水節約用電171.02 kWh算,- -天節約用電表1的性能進(jìn)行了修正。2223.3 kWh。以每度電0.6元計算，每天可節約電費1容積損失按下式計算I":334.0元，每月(30天)可節約電費約4萬(wàn)元,一年可節約(3)電費48萬(wàn)元。而本循環(huán)水泵改造費約10萬(wàn)元人民幣,運n1+0.68n,萬(wàn)行不到3個(gè)月時(shí)間,即可全部收回,改造效果十分明顯。比轉數按下式計算"!:3結論n= 3.65xnxVQ(4)循環(huán)水泵是石化工廠(chǎng)重要的輔助設備,其運行情況式(3)、(4)中η為容積損失系數;n.為比轉數;n為轉速,r/min,Q的好壞直接決定機組能否正常、安全、經(jīng)濟的運行。此次循環(huán)水泵的改造是成功的,根本解決了該泵機組運行效為流量, m2/s(對雙吸泵取Q/2);H為揚程,m。按Q=5750 m/h、H=44.72 m n=742 r/min,算得n,=率低、能耗高及汽蝕嚴重等問(wèn)題.從而使循環(huán)水泵運行效率提高,運行電流降低,降低了機組的運行成本,帶來(lái)139.59,n=0.9753。換算結果見(jiàn)表2。了可觀(guān)的經(jīng)濟效益。同時(shí),也為各使用同類(lèi)循環(huán)水泵的表2換算結果序號效率η軸功率Pa同類(lèi)機組的節能改造提供了可以借鑒的寶貴經(jīng)驗。( t/min)(m/h)(%)____ (kW)4876.58.23775.0參考文獻:7405 608.04.72792.86339.5813.2[1]關(guān)醒凡.現代泵技術(shù)手冊[M].北京:字航出版社.1995.[2]管榮國,朱榮生,楊炎財.電廠(chǎng)循環(huán)水泵節能組合措施[]2.2實(shí)際 運行情況及經(jīng)濟性分析水泵技術(shù),2008,(3):34 -35.葉輪制造完成后,我們將數據讀出,并按照效率計[3]張小輝.李德元.發(fā)電廠(chǎng)循環(huán)水泵節能分析[1].節能,2006,算公式計算,如表3所示:(7):46- -48.η=pgQH/N式(5)中,η為效率;p為介質(zhì)密度, kg/m';g為重力[4]朱乃剛，王麗華熱電廠(chǎng)循環(huán)水泵節能優(yōu)化改造(].山東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)2008.22(3): 108-110.加速度, m/s?;N為電機輸人功率;Q為流量,m/s。當揚程中國煤化工MHCNMH G