中國(guó)化工貿(mào)易第11期工藝設(shè)備China Chemical Trade2013年11月應(yīng)用三元流技術(shù)改造循環(huán)水泵實(shí) 現(xiàn)節(jié)能降耗韓志奎(勝利油田石化總廠供排水車(chē)間)摘要:勝利石化總廠供排水車(chē)間第二循環(huán)水場(chǎng)于97年投入運(yùn)行，正常生產(chǎn)運(yùn)行3-4臺(tái)循環(huán)水泵，隨著機(jī)泵長(zhǎng)周期的運(yùn)行，機(jī)泵內(nèi)部部件腐蝕、磨損嚴(yán)重，高耗低效問(wèn)題日益突出。為此，車(chē)間提出應(yīng)用三元流技術(shù)對(duì)8臺(tái)循環(huán)水泵葉輪進(jìn)行改造，改造后機(jī)泵效率得到大幅提升，年節(jié)電497萬(wàn)度，減少電費(fèi)支出326萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目的。關(guān)鍵詞:三元流改造葉輪降未一、石化總廠供排水車(chē)間循環(huán)水系統(tǒng)現(xiàn)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(shè)備和機(jī)泵設(shè)備的冷卻用水。日平均耗電量為50000kWh左右占全廠耗電總量的10%，是全廠用電大戶。車(chē)間有7臺(tái)型號(hào)為600S75B的單級(jí)雙吸離心循環(huán)水泵，設(shè)計(jì)參數(shù)為功率560kW、轉(zhuǎn)速970r/min,流量2710m/h、額定電流67.9A, 1臺(tái)型號(hào)為12sh -9單級(jí)雙吸離心循環(huán)水泵，設(shè)計(jì)參數(shù)為功率220KW,流量790m/h。正常生產(chǎn)情況下運(yùn)行3- 4臺(tái)循環(huán)水泵。隨著機(jī)泵長(zhǎng)周期的運(yùn)行，機(jī)泵內(nèi)部部件腐蝕、磨損嚴(yán)重，高耗低效問(wèn)題8益突出:一方面機(jī)泵效率逐漸降低，供水能力逐步減少，外送水量由設(shè)計(jì)值2710m/h降至目前2090m/h左右。另一方面，電耗較高，部分電機(jī)改造前改造后發(fā)生電流超設(shè)計(jì)值的情況，不符合目前設(shè)備節(jié)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(jī)泵的效率，延長(zhǎng)其使用壽命，大幅度降低電耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能任務(wù)成3.改造前后檢測(cè)循環(huán)水泵數(shù)據(jù)對(duì)比為當(dāng)前急需解決的問(wèn)題。為此，車(chē)間決定對(duì)循環(huán)水泵葉輪進(jìn)行“三元表1改造前實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)流”改造。編號(hào)型號(hào)工口歷匯管壓力總流量工電流「P3201/2 I 600S- -75B 0.45MPa二、葉輪機(jī)械“三元流動(dòng)理論”原理2 P3201/3| 600S-75B0.45MPa] 0.43MPa| 6300T/m[ 64A葉輪機(jī)械三元流動(dòng)理論即對(duì)徑流、混流兩類流面適當(dāng)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(jī)械葉片槽道空間的三維變化。41合計(jì)0.45MPa士 0.43MPa f 6300T/m f 62.7A三元流技術(shù)是用數(shù)學(xué)方法和模型來(lái)模擬分析葉輪機(jī)械復(fù)雜的內(nèi)部流動(dòng)，表2改造后實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)使泵的葉輪設(shè)計(jì)比以前有了改善，設(shè)計(jì)更合理，所以泵的效率得到了上編號(hào)二型號(hào)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(nèi)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(duì)葉輪流道內(nèi)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(nèi)流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)這一方法， 對(duì)葉輪流道分析可以做得更準(zhǔn)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(shè)計(jì)計(jì)算中得以體現(xiàn)。葉輪也就能更好地滿單臺(tái)泵時(shí)輪設(shè)計(jì)制造費(fèi)用為10萬(wàn)元，由總廠機(jī)修車(chē)間人員負(fù)責(zé)安.足工況要求，使效率顯著提高。裝、調(diào)試，暫不計(jì)費(fèi)用。共8臺(tái)泵進(jìn)行改造，總費(fèi)用為80萬(wàn)元。三、葉輪機(jī)械“三元流動(dòng)理論”在循環(huán)水泵上的應(yīng)用2.經(jīng)濟(jì)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(diào)研，決定對(duì)循環(huán)水泵改造后經(jīng)濟(jì)效益分為兩部分計(jì)算，--部分為改造前后機(jī)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(tái)循環(huán)水泵技術(shù)人員到我車(chē)間二循泵房對(duì)循環(huán)水泵進(jìn)行實(shí)地檢測(cè)，采集數(shù)據(jù)，根運(yùn)行， 減少據(jù)檢測(cè)結(jié)果提出改造方案。2.1根據(jù)改造前后電流數(shù)據(jù)變化分析1.“三元流”葉輪改造實(shí)施步驟: (1) 改裝前，對(duì)機(jī)泵進(jìn)行數(shù)據(jù)更換三元流葉輪后，三臺(tái)循環(huán)水泵平均運(yùn)行電流由62.7A降至測(cè)試，包括電流、電壓、流量、耗電量等，用以對(duì)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(tái)泵每小時(shí)減少耗(2)將循環(huán)水2#機(jī)泵葉輪拆除，按三元技術(shù)對(duì)葉輪進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，改電 量=1.732x電壓x電流差x功率因數(shù)=1.732 x6000x1 x造后重新安裝。(3) 相同條件下對(duì)機(jī)泵進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)試。(4) 如果節(jié)0.85=8833W=8.33kW電效果明顯，繼續(xù)對(duì)其余7臺(tái)循環(huán)水泵進(jìn)行改造，提高節(jié)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(tái)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(jì)算，3臺(tái)循環(huán)水泵年節(jié)省電費(fèi):4月完成三臺(tái)水泵改造工作，并全部投入運(yùn)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(duì)比2.2改造后，流量由6300增至9000m*/h,增加了2700m*/h,相當(dāng)于增開(kāi)一臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行。-臺(tái)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(jì)算，減少--臺(tái)循環(huán)水泵年節(jié)省電費(fèi):0.656元x 490萬(wàn)kWh=321.44萬(wàn)元。2.3改造后經(jīng)濟(jì)效益合計(jì)為: 5.1+321.44= 326.54萬(wàn)元五、結(jié)語(yǔ)通過(guò)三元流改造，減少了機(jī)泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)，節(jié)能效果明顯，年節(jié)電費(fèi)用326.54萬(wàn)元，中國(guó)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(yīng)用上海節(jié)能，2009,116 |中國(guó)化工貿(mào)易| China Chemical Tradewww.chemmedia.com.cn中國(guó)化工信息網(wǎng)