應用三元流技術(shù)改造循環(huán)水泵實(shí)現節能降耗

中國化工貿易第11期工藝設備China Chemical Trade2013年11月應用三元流技術(shù)改造循環(huán)水泵實(shí) 現節能降耗韓志奎(勝利油田石化總廠(chǎng)供排水車(chē)間)摘要:勝利石化總廠(chǎng)供排水車(chē)間第二循環(huán)水場(chǎng)于97年投入運行，正常生產(chǎn)運行3-4臺循環(huán)水泵，隨著(zhù)機泵長(cháng)周期的運行，機泵內部部件腐蝕、磨損嚴重，高耗低效問(wèn)題日益突出。為此，車(chē)間提出應用三元流技術(shù)對8臺循環(huán)水泵葉輪進(jìn)行改造，改造后機泵效率得到大幅提升，年節電497萬(wàn)度，減少電費支出326萬(wàn)元，實(shí)現節能降耗目的。關(guān)鍵詞:三元流改造葉輪降未一、石化總廠(chǎng)供排水車(chē)間循環(huán)水系統現狀及存在的問(wèn)題供排水車(chē)間第二循環(huán)水場(chǎng)于1997年3月份建成投產(chǎn)，供石化總廠(chǎng)常減壓、加氫、焦化、重油催化、氣分、空分、硫磺等裝置水冷換熱設備和機泵設備的冷卻用水。日平均耗電量為50000kWh左右占全廠(chǎng)耗電總量的10%，是全廠(chǎng)用電大戶(hù)。車(chē)間有7臺型號為600S75B的單級雙吸離心循環(huán)水泵，設計參數為功率560kW、轉速970r/min,流量2710m/h、額定電流67.9A, 1臺型號為12sh -9單級雙吸離心循環(huán)水泵，設計參數為功率220KW,流量790m/h。正常生產(chǎn)情況下運行3- 4臺循環(huán)水泵。隨著(zhù)機泵長(cháng)周期的運行，機泵內部部件腐蝕、磨損嚴重，高耗低效問(wèn)題8益突出:一方面機泵效率逐漸降低，供水能力逐步減少，外送水量由設計值2710m/h降至目前2090m/h左右。另一方面，電耗較高，部分電機改造前改造后發(fā)生電流超設計值的情況，不符合目前設備節能降耗的要求。如何提圖2改造后葉輪的葉片扭曲明顯大于原泵葉片高機泵的效率，延長(cháng)其使用壽命，大幅度降低電耗，實(shí)現節能任務(wù)成3.改造前后檢測循環(huán)水泵數據對比為當前急需解決的問(wèn)題。為此，車(chē)間決定對循環(huán)水泵葉輪進(jìn)行“三元表1改造前實(shí)測數據流”改造。編號型號工口歷匯管壓力總流量工電流「P3201/2 I 600S- -75B 0.45MPa二、葉輪機械“三元流動(dòng)理論”原理2 P3201/3| 600S-75B0.45MPa] 0.43MPa| 6300T/m[ 64A葉輪機械三元流動(dòng)理論即對徑流、混流兩類(lèi)流面適當組合、相互3 P3201/6 I 600S-75B0.45MPa61A迭代，然后完整地得出氣流流過(guò)葉輪機械葉片槽道空間的三維變化。41合計0.45MPa士 0.43MPa f 6300T/m f 62.7A三元流技術(shù)是用數學(xué)方法和模型來(lái)模擬分析葉輪機械復雜的內部流動(dòng)，表2改造后實(shí)測數據使泵的葉輪設計比以前有了改善，設計更合理，所以泵的效率得到了上編號二型號出口壓力匯管壓力總流量電流備注]提高1 P3201/2 600S- -75B 0.42MPa62A“射流一尾跡三元流動(dòng)”理論，把葉輪內部的三元立體空間無(wú)限2 I P3201/3| 600S-75B0.44MPa _] 0.41MPa| 900/0 C 59A. I 3 I P3201/6↑ 600S-75B0.49MPa地分割,通過(guò)對葉輪流道內的各工作點(diǎn)的分析，建立起完整、真實(shí)的葉0.45MPaI 0.41MPaI 9000T/m 61.7A輪內流動(dòng)的數學(xué)模型。通過(guò)這一方法， 對葉輪流道分析可以做得更準四、效益分析確，反映流體的流場(chǎng)、壓力分布也更接近實(shí)際。葉輪出口為射流和尾1.成本分析跡(漩渦)的流動(dòng)特征，在設計計算中得以體現。葉輪也就能更好地滿(mǎn)單臺泵時(shí)輪設計制造費用為10萬(wàn)元，由總廠(chǎng)機修車(chē)間人員負責安.足工況要求，使效率顯著(zhù)提高。裝、調試，暫不計費用。共8臺泵進(jìn)行改造，總費用為80萬(wàn)元。三、葉輪機械“三元流動(dòng)理論”在循環(huán)水泵上的應用2.經(jīng)濟效益分析2012年，車(chē)間與相關(guān)職能部門(mén)]經(jīng)過(guò)多方面調研，決定對循環(huán)水泵改造后經(jīng)濟效益分為兩部分計算，--部分為改造前后機泵電流降葉輪進(jìn)行“三元流改造”。2012年6月北京海魄爾科技有限公司組織低， 減少電耗;另- -部分 為流量增大2700m3/h,可減少- - 臺循環(huán)水泵技術(shù)人員到我車(chē)間二循泵房對循環(huán)水泵進(jìn)行實(shí)地檢測，采集數據，根運行， 減少據檢測結果提出改造方案。2.1根據改造前后電流數據變化分析1.“三元流”葉輪改造實(shí)施步驟: (1) 改裝前，對機泵進(jìn)行數據更換三元流葉輪后，三臺循環(huán)水泵平均運行電流由62.7A降至測試，包括電流、電壓、流量、耗電量等，用以對比改裝后的效果。 61.7A. 降低了1安，匯管壓力略有下降。改造后3臺泵每小時(shí)減少耗(2)將循環(huán)水2#機泵葉輪拆除，按三元技術(shù)對葉輪進(jìn)行設計改造，改電 量=1.732x電壓x電流差x功率因數=1.732 x6000x1 x造后重新安裝。(3) 相同條件下對機泵進(jìn)行數據測試。(4) 如果節0.85=8833W=8.33kW電效果明顯，繼續對其余7臺循環(huán)水泵進(jìn)行改造，提高節能效果,年減少耗電量: 8.832Kw x 24小時(shí)x 365天=77377Kwh。2012年9月第一臺年循環(huán)水泵2#改造后的新葉輪安裝完畢，2013年按照工業(yè)用電0.656元/度計算，3臺循環(huán)水泵年節省電費:4月完成三臺水泵改造工作，并全部投入運行。0.656元x 77377=50759元，約5.1萬(wàn)元。2.循環(huán)水泵改造前后葉輪的對比2.2改造后，流量由6300增至9000m*/h,增加了2700m*/h,相當于增開(kāi)一臺循環(huán)水泵運行。-臺循環(huán)水泵功率為560kW, 年耗電量: 560kW x24小時(shí)x 365天/10000= 490萬(wàn)kWh按照工業(yè)用電0.656元/度計算，減少--臺循環(huán)水泵年節省電費:0.656元x 490萬(wàn)kWh=321.44萬(wàn)元。2.3改造后經(jīng)濟效益合計為: 5.1+321.44= 326.54萬(wàn)元五、結語(yǔ)通過(guò)三元流改造，減少了機泵運行臺數，節能效果明顯，年節電費用326.54萬(wàn)元，中國煤化工完成全部循環(huán)水泵的三元流葉輪改造]YHCNMH G .圖1改造前后葉輪均由 6片葉片組成，改造后葉輪直徑略小11張有貴，全三元流技術(shù)在循環(huán)水泵改造中的應用上海節能，2009,116 |中國化工貿易| China Chemical Tradewww.chemmedia.com.cn中國化工信息網(wǎng)