(国家官网集团东部原油储运有限公司新乡输油处 453003)
摘要:管道输送是输油泵、加热炉等耗能设备完成的。在输送过程中耗费了大量的电力和热能,所以应提高输油设备的效率,使之耗能降低,同时减少运行成本。为此应该对运行时间较长的输油管道改进或更新现有输油工艺,应用计算机等现代化工具,为输油服务。泵是将机械能传递给液体,以增加液体的位能、压能、或动能的机器。输油管道上经常用的是离心泵。因此本文也主要讨论离心泵的节能技术。
关键词:输油泵;离心泵;节能技术
一、离心泵的工作原理
离心泵开始工作后,由多个弯曲叶片驱动充满叶轮的液体。在离心力的作用下,液体沿叶片间的流道从叶轮中心抛向边缘,然后通过螺杆泵壳体(简称螺杆壳体)流向排出管。随着液体的不断排出,泵叶轮中心形成真空。在大气压的作用下,吸入池中的液体通过吸入管不断流入叶轮中心,然后被叶轮抛出。离心泵叶轮的作用是将泵轴的机械能传递给液体,并将其转化为液体的压力能和动能。泵的螺旋壳用于收集从叶轮喷出的液体,并引导出口处的扩散管。
二、合理选用泵的设计参数
选泵时对泵的流量和扬程留过大的富裕量,会导致高效泵低效运行或高效的变速调节方式发挥不出高效优越性的严重后果,浪费能源。
我们知道,一台固定的油泵,其Q-H曲线是固定的,如图1所示。将泵安装在某一管路中,通过改变泵站调节阀的开度可以调节管道输量。调节阀是一个产生局部阻力的装置。阀门的开度不同所产生的局部摩阻损失不同。如将调节阀看作是管道系统的组成部分,管道摩阻损失由管道沿程摩阻损失及调节阀局部摩阻损失组成。各输量下的管道压降损失不仅与管道起终点高差及沿程摩阻损失有关,具体地说,如果管道调节阀在某一开度下的工作点处于A,这时将调节阀关小,意味着管道特性曲线上移,工作点左移至B点,管道输量下降,泵提供的扬程增加;如调节阀全开,管道特性曲线下移,工作点右移至C点,管道输量增加,泵提供的扬程下降,点C就是调节阀开度最大时的工作点,这时也是该管道系统所能达到的最大输量。
图1 离心泵的节流调节
不难看出,节流调节存在着压能损失,如果将调节阀全开时的局部摩阻损失忽略不计时,工作点C意味着泵组所提供的扬程完全用来克服油品在管道流动过程中所产生的压降损失。当调节阀关小,使输量达到Q、时,油品在管道流动中所产生的压降损失为EF,而泵机组提供的扬程为AF,两者之差AE是调节阀的局部摩阻损失,这就意味
如以旁接油罐方式输油,油品有一定蒸发损失,泵的余压不能被利用。但各站具有相当的调节容量让人调整操作,而不要求有自动控制设备。主要调整运行操作方法,以求(H-Hs)值最小,可采取如下三种方法。
1.按储油能力及输油要求安排高低输量间隔运行,选用泵型搭配调整开泵台数,既满足输量要求,又充分让泵在高效区运行,使(H-Hs)值最小。
2.提高输油油温,降低原油粘度,减少输送阻力。但由于输送油温提高,管道散热损失增加,需要多烧燃料油。当在某一输送段,所需克服阻力不多,多开一台泵压头剩余太大时,可采用这一方法调整,多烧油,少用电,费用较低。与上述相反,如泵之余压较大,为了充分利用余压,可以适当降低加热温度。
3.当多台泵并联运行时,如何选择各泵的运行状态,因泵在设计制造时有最佳高效运行区,如泵站输量为Q,用a台泵输送。其一,用(a-1)台泵在高效区 下运行,有一台泵其输量为 ,使(a-1) + =Q;其二,为各泵输量大体均等为 ,则a =Q,上述两种办法中按泵的特性曲线看 > > ,而相应 < < ,其相应的泵效是 > > ,按一定方法推算可知,对不同特性的泵选用不同的运行状态,可使运行功耗最小。对以前的DKS 750/550泵,采用 , 运行方式可以节省能耗,如为400 KD 250×2泵,则采用 运行方式可以节省能耗。
参考文献
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