第30卷第15期企業(yè)技術(shù)開發(fā)2011年8月_VoL30 No.15TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISEAug.201132SA- -10H循環(huán)水泵節(jié)能改進(jìn)的分析楊偉東,余學(xué)軍2(1.湖南湘電長(zhǎng)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(yáng)程遠(yuǎn)低于當(dāng)時(shí)選用水泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程,造成水泵在其低效區(qū)運(yùn)行,運(yùn)行費(fèi)用過大,對(duì)其進(jìn)行技術(shù)改造后,大大提高了運(yùn)行效率,減少了循環(huán)水泵能耗。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;節(jié)能;優(yōu)化改造中圖分類號(hào):TKZ63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):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(yáng)程.因而需要降低電機(jī)轉(zhuǎn)速,從8級(jí)水泵3臺(tái)(兩用--備)聯(lián)合運(yùn)行,原來(lái)設(shè)計(jì)總流量13000電機(jī)降至10級(jí)電機(jī),即轉(zhuǎn)速?gòu)?42 r/min降至590 r/min,~13 500 m'/h,揚(yáng)程55 mo32SA-10H型水泵單臺(tái)設(shè)計(jì)流量根據(jù)水泵改變轉(zhuǎn)速時(shí)的比例定律,流量之比正比于轉(zhuǎn)速4500 m/h,設(shè)計(jì)揚(yáng)程59 m,額定效率88%，配套電機(jī)之比,揚(yáng)程之比正比于轉(zhuǎn)速之比的平方,水泵降速后的Y5604-8,功率900kW,轉(zhuǎn)速742r/min。在運(yùn)行過程中,流量、揚(yáng)程參數(shù)如下:32SA-10H型水泵出口閥門無(wú)法全部開啟，僅能打開全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(zhǔn)面上1m),水泵出口壓力為0.55MPa,閥門后H=( 0 )"H,=( 2 }3x59=373(m)(2)壓力為0.44 MPa,此時(shí)電機(jī)運(yùn)行電流達(dá)到113 A,而電機(jī)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(yáng)程H、轉(zhuǎn)速n為742 r/min噪聲大、出現(xiàn)明顯的汽蝕現(xiàn)象,如果繼續(xù)打開出口閥門,時(shí)的值,流量Q2、揚(yáng)程H2、轉(zhuǎn)速n2為590r/min時(shí)的值。則電機(jī)有過載的危險(xiǎn)。因此,在巴陵石化公司的牽頭組由上面的結(jié)果可知，采用變級(jí)調(diào)速流量、揚(yáng)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(zhǎng)數(shù)不能滿足上述工況點(diǎn)要求。實(shí)際上,變頻調(diào)速具有效率高、無(wú)附加損耗和調(diào)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(duì)此泵進(jìn)行了技術(shù)改造。多地成為水泵用戶改造方法的首選。但這種方法投資1改造方案的分析大,回收期較長(zhǎng)。.運(yùn)行水泵的能源浪費(fèi),重要因素就是泵的實(shí)際運(yùn)行1.2切割葉輪工況點(diǎn)與設(shè)計(jì)工況點(diǎn)發(fā)生了偏離,運(yùn)行時(shí)嚴(yán)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(qū),致使泵的效率大大降低,從而浪費(fèi)能耗。為了徑已沒有了切削余量。解決這一類問題,常用的方法是變級(jí)調(diào)速、切割葉輪和1.3重新設(shè)計(jì)、改造葉輪重新設(shè)計(jì)、改造葉輪等3種方法。因該裝置揚(yáng)程為44 m重新設(shè)計(jì)、改造葉輪就是在原有泵體.電機(jī)等部件左右,而選用水泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程為59m,相差15m,明顯不都不動(dòng)(極大地減少工作量),只對(duì)水泵轉(zhuǎn)子部件進(jìn)行設(shè)合理。計(jì)改造,滿足參數(shù)要求。根據(jù)三元流理論,采用CFD三維軟件,對(duì)水泵及葉輪全流場(chǎng)內(nèi)水體進(jìn)行數(shù)值分析,并根1.1 變級(jí)調(diào)速變級(jí)調(diào)速具有穩(wěn)定性良好效率高、簡(jiǎn)便且投資較據(jù)葉輪內(nèi)部流動(dòng)特性的要求,運(yùn)用全三元設(shè)計(jì)方法優(yōu)化少的優(yōu)點(diǎn),因此得到了廣泛的應(yīng)用。本方案由于水泵揚(yáng)葉片的進(jìn)出C中國(guó)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,工程師,主要從事得水泵內(nèi)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(jié)能改進(jìn)的分析47H用水泵揚(yáng)程時(shí)算出的是機(jī)組效率，當(dāng)用系統(tǒng)有效揚(yáng)程2改造方案的選擇時(shí),算出的是系統(tǒng)運(yùn)行效率。結(jié)合實(shí)際情況.我們采用方法三。一表3數(shù)據(jù)對(duì)比般在運(yùn)行流量偏低、揚(yáng)程相差較多.或汽實(shí)測(cè)泵實(shí)測(cè)泵出口閥系統(tǒng)有泵有效系統(tǒng)有電機(jī)輸機(jī)組運(yùn)系統(tǒng)運(yùn)每千噸千噸蝕性能很差時(shí)采用。由此現(xiàn)采用最先進(jìn)的流量總揚(yáng)程揚(yáng)程攢效揚(yáng)程功率效功率人功率行效書行效率水功耗(m'/h)_ (m) 失(m) (m)_ (kW) (kW) (kW)雙吸離心泵的水力模型和三維設(shè)計(jì)方法，改前2943 54.5 14.39 40.11 437.1 321.7 9563.5 324.84并利用FLUENT預(yù)測(cè)技術(shù),對(duì)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(shè)計(jì)、性能預(yù)測(cè)和制造。N為電機(jī)輸入功率,按下式計(jì)算。2.1 性能預(yù)測(cè)曲線N=V3 UIxcosp(6)在水泵葉輪制造前,我們先用FLUENT軟件對(duì)改造式(6)中,U、1.coso分別表示電機(jī)運(yùn)行時(shí)的電壓、電的葉輪放人原32SA- -10H型泵的泵體內(nèi)進(jìn)行了性能的初流、功率因素。步預(yù)測(cè),預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)如表1所示。由表3可見，改造前水泵機(jī)組運(yùn)行時(shí)的效率僅為表1預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)45.72%,由于出口閥門不能完全打開.造成閥門損失嚴(yán)轉(zhuǎn)速n流量Q揚(yáng)程H效率η軸功率Pa，重，系統(tǒng)效率更是低至33.65%，每千噸水功耗達(dá)到了( r/min )(m'h)(m)(kW5 00048.2382.7)4.6324.84kWh;改造葉輪后,機(jī)組效率高達(dá)87.56%,系統(tǒng)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?cè)陬A(yù)測(cè)時(shí)沒有考慮容積損失,因而需要對(duì)按每千噸水節(jié)約用電171.02 kWh算,- -天節(jié)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(jì)算，每天可節(jié)約電費(fèi)1容積損失按下式計(jì)算I":334.0元，每月(30天)可節(jié)約電費(fèi)約4萬(wàn)元,一年可節(jié)約(3)電費(fèi)48萬(wàn)元。而本循環(huán)水泵改造費(fèi)約10萬(wàn)元人民幣,運(yùn)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(zhuǎn)數(shù)按下式計(jì)算"!:3結(jié)論n= 3.65xnxVQ(4)循環(huán)水泵是石化工廠重要的輔助設(shè)備,其運(yùn)行情況式(3)、(4)中η為容積損失系數(shù);n.為比轉(zhuǎn)數(shù);n為轉(zhuǎn)速,r/min,Q的好壞直接決定機(jī)組能否正常、安全、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。此次循環(huán)水泵的改造是成功的,根本解決了該泵機(jī)組運(yùn)行效為流量, m2/s(對(duì)雙吸泵取Q/2);H為揚(yáng)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(yán)重等問題.從而使循環(huán)水泵運(yùn)行效率提高,運(yùn)行電流降低,降低了機(jī)組的運(yùn)行成本,帶來(lái)139.59,n=0.9753。換算結(jié)果見表2。了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí),也為各使用同類循環(huán)水泵的表2換算結(jié)果序號(hào)效率η軸功率Pa同類機(jī)組的節(jié)能改造提供了可以借鑒的寶貴經(jīng)驗(yàn)。( t/min)(m/h)(%)____ (kW)4876.58.23775.0參考文獻(xiàn):7405 608.04.72792.86339.5813.2[1]關(guān)醒凡.現(xiàn)代泵技術(shù)手冊(cè)[M].北京:字航出版社.1995.[2]管榮國(guó),朱榮生,楊炎財(cái).電廠循環(huán)水泵節(jié)能組合措施[]2.2實(shí)際 運(yùn)行情況及經(jīng)濟(jì)性分析水泵技術(shù),2008,(3):34 -35.葉輪制造完成后,我們將數(shù)據(jù)讀出,并按照效率計(jì)[3]張小輝.李德元.發(fā)電廠循環(huán)水泵節(jié)能分析[1].節(jié)能,2006,算公式計(jì)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，王麗華熱電廠循環(huán)水泵節(jié)能優(yōu)化改造(].山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2008.22(3): 108-110.加速度, m/s?;N為電機(jī)輸人功率;Q為流量,m/s。當(dāng)揚(yáng)程中國(guó)煤化工MHCNMH G