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输油泵变频节能技术研究

发表时间：2020/11/18 来源：《基层建设》2020年第22期作者：戴文静

[导读] 摘要：近年来，随着我国经济的飞速发展，对石油能源的需求不断增加，而输油泵作为输油站不可缺少的关键设备，对其安全稳定运行有着至关重要的影响。

        南京输油处六合输油站江苏南京 211525
        摘要：近年来，随着我国经济的飞速发展，对石油能源的需求不断增加，而输油泵作为输油站不可缺少的关键设备，对其安全稳定运行有着至关重要的影响。由于输油泵与管路并不总是完全匹配，在运行过程中需要借助阀门进行适当地调节，以起到控制流量的目的，但这必然会造成大量的能源损耗，给企业带来不必要的损失。实践表明，通过变频调速技术的应用，可有效调节运行情况，减少压差引发的能源损耗。因此，本文就输油泵变频节能技术进行了研究，希望为提升企业效益提供一定借鉴。
        关键词：输油泵；变频节能技术；研究
        近几年来，我国经济得到了飞速发展，在世界上的影响力与日俱增，与此同时，也遭遇了来自世界各国的激烈竞争，为了保证经济安全，提高我国经济的全球竞争力，需要不断增加原油储量，但规模化的储存方式，也在很大程度上增加了资源的损耗，给国家经济造成了损失。这主要是因为输油泵作为关键的生产设备，其与运行中所使用的管路并不是完全的匹配，在实际情况下总是需要利用阀门进行适当的调节，在具体的操作过程中，必然会由于阀门的开合在周边范围内形成一定的压力差，且难以得到有效的控制，进而引发很大的能源损耗，造成经济效益以及社会效益的损失。近年来的研究发现，变频调速技术的合理应用，可有效调节运行情况，降低压差造成的能源损耗。
        1输油泵变频节能技术原理
        在经济高速发展的当下，对石油能源的需求不断增加，而输油泵作为输油站运行过程中不可缺少的关键设备，对其安全稳定运行有着非常重要的影响。生产实践中，输油泵与管路并不总是完全匹配，因此就需要根据生产情况对输油量进行调节。目前来说，比较常见的调节方法有两种：一是，在输油泵的出口位置安装相应的阀门，根据需要改变其开口度的大小，进而起到控制流量的作用，这种方法虽然易于实现，但会在周边范围内形成一定的压差，从而造成能源的无意义损耗，这显然不利于节能生产的实现；二是，采用变频节能技术，在生产过程中进行调速控制，主要是利用电机的变频来使其转速发生变化，不仅节能效果较为理想，操控的准确度也更高，因此得到了较为广泛的推广。变频调速技术的应用，是通过“交-直-交”电源的转换，来改变电机的转速，从而对输油泵的运行进行相应的调节，最终起到节能减排的目的。
        实践表明，在实际生产过程中，如果离心泵管路特性曲线保持不变，对其转速进行调节，其性能参数会出现一定程度的改变。通过变频调速技术来进行流量的调节，离心泵的流量、扬程与转速之间存在一定的关联性，且遵循着一定的规律。
        近年来的研究发现，当电机的电源频率发生某种变化时，会引发电机转速的改变，进而使得输油泵的变频调速能够顺利实现，即使离心泵的转速发生了很少的降低，它的输入功率也会随之发生明显的变化，进而起到节能的目的。
        变频技术的应用，可以使得离心泵的转速发生变化，管路的特性曲线也会随之改变，而与此同时，并不会造成排量的变化。通过更进一步的分析可知，在输油量保持不变的情况下，只要降低离心泵扬程所损耗的能量，就能实现绿色节能的最终目标。
        2影响变频调速的因素
        一般情况下，对于变频调速造成影响的因素有很多，当调速超过了正常范围的限制，就起不到所需要的调速效果，也就不能实现节能减排的目的。具体分析如下：在实际运行中，如果变频器的调速范围过大，超出了提前设定好的数值，则会对电机的运行效率造成极为明显的影响，不仅无法实现最初设定的节能目标，还会引发其他不良后果，对正常生产的进行造成不利影响。在运行时，随着转速的降低，轴功率也会发生明显的变化。也就是说，当电机输出的功率与额定功率发生了较为显著的偏移，就会对电机效率产生很大的影响。这样一来，必然会降低设备机组的运行效率，所期望的节能效果也就无法实现了。

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可以说，变频技术虽然在很多行业领域得到了应用，且在技术上日趋成熟，但仍然存在这样那样的问题与不足，很有可能阻碍到输油泵的正常运行，需要在未来进一步加大研究力度，并与生产实践相结合，对相应的技术进行优化、改造，实现变频技术的逐步完善，从而起到更为理想的节能降耗效果。
        3变频节能技术的有关措施
        在输油泵的生产运行中，要想合理的应用变频节能技术，并起到很好的节能效果，不仅要保证所使用的硬件设备在质量上稳定、可靠，还要具备较为完善的技术操作规范，确保实际运行中各个生产环节的安全高效。
        一是，要具备工频、变频手动切换的功能。这是因为，我们无法保证变频系统在运行中不出现任何的问题，而出现问题时也无法保证都能顺利的切换到工频档，必要情况下，可通过手动操作，使其顺利过渡到工频档，从而有效确保整个系统的可靠运行，保障企业生产不受事故影响而发生停滞。二是，系统运转频率应用开环手动调节。这是考虑到闭环控制有可能引发设备停机，采用开环控制，还可以实现在现场设置、启动等功能，在很大程度上方便了作业人员的操作，同时还能实现对设备运行的及时监测与控制。三是，变频技术在应用中，因为输油系统会发生多种多样的状况需要，可以将泵的出口阀全部打开，满足各种工况的需求，避免节流损失，实现绿色节能的目的。
        4变频节能技术的应用效果
        通过变频调速技术的应用，可有效调节运行情况，减少生产过程中的能源损耗，为企业创造更高的经济效益和社会效益。下面我们以某企业为例，对变频节能技术的应用效果进行分析。
        利用变频器对输油泵电机的转速进行调节，油泵的流量、压力等参数随之发生变化，电机的工作效率获得较为明显的提升，不仅延长了设备的运行寿命，而且起到了很好的节能减排效果。通过详细的计算分析，通过变频节能技术的应用，一年时间就可节约电量80.56×107KW•h，节能效果显著，不仅在极短时间内就可收回设备安装成本，且在一定程度上提高了输油泵的运行效率，实现了更加高效的变速调节，使油量调节变得更加稳定、可靠，避免了人工操作引发的不便以及安全问题，有效保证了输油泵的安全稳定运行，大大改善了企业的运营状况。
        还要指出的一点是，变频技术的应用，可使得输油泵在相对较低转速下保持工作，相比于以往的高速运转，减轻了各类轴承的磨损，避免了高速状态下突然停机所造成的冲击，对设备零件具有一定的保护效果。同时，采用变频技术后，设备轴承运行时的温度也有所降低，不仅能耗减少，关键部件的运行寿命也得到了明显的延长，除减少更换设备零部件的损失，总体的运行状况也得到了很好的改善，比如运行更加平稳，故障监测更加及时等，不仅实现了经济效益的增加，也明显的提升了输油系统的工作效率。
        5结语
        总的来说，随着经济社会的发展，对石油能源的需求不断增加，这就需要想方设法提升输油系统的运行效率，减少不必要的能源损耗。由于输油泵与管路的不匹配，在运行过程中会产生大量的能源损耗，给企业带来极大的经济损失。实践表明，通过变频技术的应用，不仅操作简单，且能够产生很好的节能效果，同时减少了运行过程中不同机械部件之间的冲击和摩损，提高了总体上的运行效果，因此，该技术在很多输油站都得到了广泛应用。但是，我们也必须认识到，变频节能技术还不是十分的完善，还有许多待改进之处，必须进一步加强生产实践中的研究，对相应的技术措施进行不断优化，促进输油系统更好的发展，创造更高的效益。
        参考文献：
        [1] 刘英.关于输油泵变频节能技术的应用[J].化工管理，2016，000（003）：170-170.
        [2] 葛友汇.石油化工管道输油泵节能技术分析与应用[J].化工管理，2020，000（012）：48-50.
        [3] 尹龙，梁超，高塔.长输管道输油泵机组上变频技术的应用分析[J].全文版：工程技术，2016（5）：263-263.