
刘亚莲 侯 威
(中油抚顺分公司石油一厂,抚顺113004、CPE 抚顺分公司,抚顺113006)
摘 要:为了安全、平稳、低耗输油和输电,本文将进口控制和抽级运行这两种泵的运行方式作一介绍和比较。
关键词: 离心泵 节能
DY1155—67×9和250D—60×8离心泵采用进口控制运行,DY1155-67×9输油泵在100~186米3/是排量下,每输1立方米油可节电0.45度左右,250 D-60×8输水泵在323.5~420米3/时排量下,每输1立方米水可节电0.4度左右。但是,在一年多的运行中存在一些问题,现已改为抽级运行。
1进口控制运行
离心泵采用进口节流,是为了节约能源,这一点是有收效的。然后,采用进口控制,泵进口阻力增大,泵内的充满系数打不到设计要求,泵入口处容易产生涡流,从而使泵在汽蚀区工作,这是不许可的。因此,在实际运行中,采用进口控制,需要判断离心泵是否在汽蚀区工作。
输水温度一般为20℃,汽化压力Hv0.024公斤/厘米2,水的比重0.998。输水泵额定允许吸入高度Hs为5.5米。据公式H吸换=Hs-10.33+Ha得H吸换=5.5-10.33+8.76=3.95米,250D-60×8离心泵在正常工作时,当电流在50~75安时,泵入口吸入高度H1为6~3.5米,基本上超过了允许吸入高度,在大部分情况下,此泵在汽蚀区工作。图1为泵站4号泵运行3839小时后的叶轮,叶轮受到严重汽蚀,1~2级泵壳也有蜂窝状蚀坑。
DY1155—67×9离心油泵,输油温度一般在25~29℃左右,相应的汽化压力Pr为0.12~0.14公斤/厘米2,原由比重0.835,电流调节范围为23~40安,排量在113~209米3/时时泵入口压力P1为-0.25~0.1公斤/厘米2(表压),即进口吸入高度为3.01~-0.12米。当地大气压Pb0.876公斤/厘米2,汽蚀余量按下式核算:(米3/时)
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此泵额定汽蚀余量是4.5米,输油时油温29℃,粘度0.15沱,得系数△K为1.08,输油时的汽蚀余量:
从计算中看,泵不会产生汽蚀。但是,在泵的运行中,轴承处泵体振动较大,并有噪音,压力表摆动剧烈,扬程显著下降,有时可能存在汽蚀现象。
从进口控制记录和测定的参数中整理出表1、表2与图2、3,以作进一步讨论。图2中曲线1是技术上允许的振幅值50徽米, 由图可看出,进口控制电流超过30安,振幅都超过允许值,而且,随着时间作有规律的谐振。出口控制时的振动情况见曲线2,未超过允许值。
泵站4号离心泵DY1115—67×9进口控制运行参数
表1
| 时间 | 电流(安) | 电压 (千伏) | 功率 因数 | 轴功率 (千瓦) | 排量 (米3/时) | 压力 公斤/厘米2 | 功率 % | 轴瓦温度(℃) | 电机 振幅 微米 | 泵轴瓦 振 幅 微 米 | ||
| 出口 | 进口 | 前 | 后 | |||||||||
| 4日15:00~16:00 | 23 | 6.3 | 0.72 | 169.13 | 113 | 11.75 | -0.25 | 18.3 | 30 | 34 | 0~80 | 0~5 |
| 16:00~17:00 | 26 | 6.3 | 0.72 | 191.2 | 142 | 15.9 | -0.14 | 27.2 | 30 | 34 | 0~100 | 0~15 |
| 17:00~18:00 | 30 | 6.3 | 0.72 | 220.6 | 186 | 19.9 | -0.1 | 38.5 | 30 | 34 | 30~120 | 50~80 |
| 5日8:00~9:00 | 38 | 6.3 | 0.72 | 272 | 200 | 30 | 0 | 50.4 | 32 | 36 | 40~160 | 8~130 |
| 9:00~10:00 | 40 | 6.3 | 0.72 | 294.15 | 209 | 31 | 0.1 | 50.4 | 32 | 36 | 40~162 | 80~130 |
泵站4号离心泵250D—60×8进口控制运行参数
表2
| 时间 | 进泵压力 (公斤/厘米2) | 出泵压力 (公斤/厘米2) | 电流 (安) | 排量 (米3/时) | 允许吸入高度(米) | 轴瓦温度(℃) | 轴功率 (千瓦) | 功率(%) | 电机泵 振 幅 (微米) | |||
| Hs | h换 | 前 | 后 | |||||||||
| 9:50~10:50 | -0.6 | 22 | 50 | 323.5 | 5.5 | 3.43 | 27 | 31 | 432.4 | 46 | 0~1 | |
| 10:50~11:50 | -0.51 | 23 | 55 | 341.3 | 27 | 31 | 475.6 | 46 | 0~1 | |||
| 11:50~12:50 | -0.48 | 25 | 63 | 363 | 27.5 | 31.5 | 544.8 | 46.2 | 0~1 | |||
| 12:50~13:50 | -0.44 | 25.5 | 70 | 397.6 | 28 | 32 | 605.4 | 46.4 | 0~1 | |||
| 13:50~14:50 | -0.35 | 26 | 74 | 418 | 28 | 32 | 639.9 | 46.8 | 0~1 | |||
| 14:50~15:50 | -0.28 | 26 | 80 | 455 | 28.5 | 33 | 691.8 | 47.1 | 0~1 | |||
| 15:50~16:50 | -0.13 | 26.5 | 85 | 480 | 29 | 33 | 735 | 47.4 | 0~1 | |||
| 16:50~17:50 | 0.1 | 26.5 | 88 | 505.9 | 29.5 | 34 | 761 | 47.8 | 0~1 | |||
为了节能,减少设备损失,安全平稳的输油、输水,我们将着两种泵改为抽级运行,通过试验寻求较好的运行方案。
1. 250d—60×8离心泵
输水管线是Ф720×7,年输量现只有360万吨。摩阻损失、高差等计算,站出压力在正常时为25.4公斤/厘米2。对该型泵来说近200米出口压头是多余的。由8级改为5级后,预算最佳排量420米3/时,扬程300米。5级泵的运行参数见表3。
由表3可看出,该抽级运行后泵的效率高了,排量在304~655米3/时,效率都是高于%~82%。正常工作下排量在380~655米3/时,效率够高于%。因此,比原8级运行每输1立方米水节点0.762度,比进口控制节电0.395度(每输1立方米水,出口控制平均用电1.827度,进口控制为1.46度,抽级后则为1.065度)。年输360万立方米水可比原用出口控制年节电274.32万度,合人民币41.148万元,比进口控制年节电142.2万度,折合人民币21.33万元。
2. DY1155—67×9离心油泵
油泵在运行中调节范围130~180米3/时,扬程603米,开一台泵就能满足输两要求,但管道压头只需120~190米,损失扬程达340米左右。因此将9级改为4级运行。预算4级泵最佳两是155米3/时,扬程268米,效率49%,其实测参数整理列于表4。
改抽级运行后的四级油泵,效率比原来提高了,但还是略低于厂家给定值,分析其原因是叶轮、口环已经运行了10000小时。用9级泵年输100万吨油,出口控制用电220万度,进口控制用电170.5万度,而改抽级后用电113.9万度。因此,4级运行比相互口控制年节电106万度,合人民币15.9万元,比进口控制年节电56.6万度,折合人民币8.49万院。而且,由于轴功率降低,油泵的噪音、震动都有明显改善。
| 时间 | 电流(安) | 电压 (千瓦) | 功率 因数 | 进口压力 (公斤/厘米2) | 出口压力 (公斤/厘米2) | 排量 (米3/时) | 轴功率 (千瓦) | 效率 (%) |
| 10:30~11:30 | 40 | 6.1 | 0.85 | 0.8 | 34.5 | 212.8 | 335.2 | 58.03 |
| 11:30~12:30 | 50 | 6.1 | 0.85 | 0.6 | 33 | 304 | 418.9 | |
| 12:30~13:30 | 55 | 6.1 | 0.85 | 0.45 | 31.5 | 380 | 460. | 69.7 |
| 13:30~14:30 | 60 | 6.1 | 0.85 | 0.3 | 29 | 459 | 502.7 | 71.4 |
| 14:30~15:30 | 62 | 6.1 | 0.85 | 0.2 | 28 | 535.8 | 519.4 | 78 |
| 15:30~16:30 | 65 | 6.1 | 0.85 | 0.96 | 26 | 655 | 544.6 | 82 |
| 时间 | 电流 (安) | 电压 (千瓦) | 功率 因数 | 进口压力 (公斤/厘米2) | 出口压力 (公斤/厘米2) | 排量 (米3/时) | 轴功率 (千瓦) | 效率 (%) |
| 14:55~15:55 | 18 | 6.1 | 0.85 | 0.9 | 26.8 | 107.167 | 151.25 | 39.8 |
| 15:55~16:55 | 19 | 6.1 | 0.85 | 0.9 | 25 | 141.2 | 159.7 | 48.8 |
| 16:55~17:55 | 20 | 6.1 | 0.85 | 0.9 | 24.5 | 155.375 | 168.1 | 50.1 |
| 17:55~18:55 | 21.5 | 6.1 | 0.85 | 0.9 | 20.5 | 193.334 | 180.7 | 48.3 |
