32SA-10H循环水泵节能改进的分析

第30卷第15期企业技术开发2011年8月_VoL30 No.15TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISEAug.201132SA- -10H循环水泵节能改进的分析杨伟东,余学军2(1.湖南湘电长泵汨泵有限公司,湖南汨罗414400;2.西华大学能源与环境学院,四川成都610039)摘要:巴陵石化公司循环水泵的 实际装置扬程远低于当时选用水泵的设计扬程,造成水泵在其低效区运行,运行费用过大,对其进行技术改造后,大大提高了运行效率,减少了循环水泵能耗。关键词:循环水泵;节能;优化改造中图分类号:TKZ63文献标识码:A文章编号: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环水泵采用32SA-10H型程高于实际装置扬程.因而需要降低电机转速,从8级水泵3台(两用--备)联合运行,原来设计总流量13000电机降至10级电机,即转速从742 r/min降至590 r/min,~13 500 m'/h,扬程55 mo32SA-10H型水泵单台设计流量根据水泵改变转速时的比例定律,流量之比正比于转速4500 m/h,设计扬程59 m,额定效率88%，配套电机之比,扬程之比正比于转速之比的平方,水泵降速后的Y5604-8,功率900kW,转速742r/min。在运行过程中,流量、扬程参数如下:32SA-10H型水泵出口阀门无法全部开启，仅能打开全Q=凹Q= 59o x4 500=3 578 (m2/h)(1)部刻度的1/3,此时,水泵进口压力为0(停泵时进水位高于泵基准面上1m),水泵出口压力为0.55MPa,阀门后H=( 0 )"H,=( 2 }3x59=373(m)(2)压力为0.44 MPa,此时电机运行电流达到113 A,而电机的额定电流L为127A,且水泵出流量很低,而振动剧烈、式(1)、(2)中流量Q1、扬程H、转速n为742 r/min噪声大、出现明显的汽蚀现象,如果继续打开出口阀门,时的值,流量Q2、扬程H2、转速n2为590r/min时的值。则电机有过载的危险。因此,在巴陵石化公司的牵头组由上面的结果可知，采用变级调速流量、扬程等参织和要求下,由西华大学能源与环境学院、湖南湘电长数不能满足上述工况点要求。实际上,变频调速具有效率高、无附加损耗和调速范围大.收益高等优点,越来越泵汨泵有限公司联合,对此泵进行了技术改造。多地成为水泵用户改造方法的首选。但这种方法投资1改造方案的分析大,回收期较长。.运行水泵的能源浪费,重要因素就是泵的实际运行1.2切割叶轮工况点与设计工况点发生了偏离,运行时严重偏离水泵由于32SA-10H型泵的叶轮已经被切削了许多,外的高效区,致使泵的效率大大降低,从而浪费能耗。为了径已没有了切削余量。解决这一类问题,常用的方法是变级调速、切割叶轮和1.3重新设计、改造叶轮重新设计、改造叶轮等3种方法。因该装置扬程为44 m重新设计、改造叶轮就是在原有泵体.电机等部件左右,而选用水泵的设计扬程为59m,相差15m,明显不都不动(极大地减少工作量),只对水泵转子部件进行设合理。计改造,满足参数要求。根据三元流理论,采用CFD三维软件,对水泵及叶轮全流场内水体进行数值分析,并根1.1 变级调速变级调速具有稳定性良好效率高、简便且投资较据叶轮内部流动特性的要求,运用全三元设计方法优化少的优点,因此得到了广泛的应用。本方案由于水泵扬叶片的进出C中国煤化工各截面形状等收稿日期:2011-06-04要素,从而避0HCN MH G少流动损失,获作者简介:杨伟东( 1968 -),男,湖南汨罗人,大专,工程师,主要从事得水泵内部的最佳流动状态,提高水泵的工作效率和抗水泵工作。汽蚀性能。第30卷第15期杨伟东,等:32SA- 10H循环水泵节能改进的分析47H用水泵扬程时算出的是机组效率，当用系统有效扬程2改造方案的选择时,算出的是系统运行效率。结合实际情况.我们采用方法三。一表3数据对比般在运行流量偏低、扬程相差较多.或汽实测泵实测泵出口阀系统有泵有效系统有电机输机组运系统运每千吨千吨蚀性能很差时采用。由此现采用最先进的流量总扬程扬程攒效扬程功率效功率人功率行效书行效率水功耗(m'/h)_ (m) 失(m) (m)_ (kW) (kW) (kW)双吸离心泵的水力模型和三维设计方法，改前2943 54.5 14.39 40.11 437.1 321.7 9563.5 324.84并利用FLUENT预测技术,对水泵叶轮进改后5420 44.1 0.88 43.22 743.9_ 779.4 833.7 87.56_ 81.90 153.82行重新设计、性能预测和制造。N为电机输入功率,按下式计算。2.1 性能预测曲线N=V3 UIxcosp(6)在水泵叶轮制造前,我们先用FLUENT软件对改造式(6)中,U、1.coso分别表示电机运行时的电压、电的叶轮放人原32SA- -10H型泵的泵体内进行了性能的初流、功率因素。步预测,预测的数据如表1所示。由表3可见，改造前水泵机组运行时的效率仅为表1预测数据45.72%,由于出口阀门不能完全打开.造成阀门损失严转速n流量Q扬程H效率η轴功率Pa，重，系统效率更是低至33.65%，每千吨水功耗达到了( r/min )(m'h)(m)(kW5 00048.2382.7)4.6324.84kWh;改造叶轮后,机组效率高达87.56%,系统效745 75044.7286.2812.9率81.9% ,每千吨水功耗只有153.82 kWh,降低为原来的6 50039.2683.4833.847.4%。由于我们在预测时没有考虑容积损失,因而需要对按每千吨水节约用电171.02 kWh算,- -天节约用电表1的性能进行了修正。2223.3 kWh。以每度电0.6元计算，每天可节约电费1容积损失按下式计算I":334.0元，每月(30天)可节约电费约4万元,一年可节约(3)电费48万元。而本循环水泵改造费约10万元人民币,运n1+0.68n,万行不到3个月时间,即可全部收回,改造效果十分明显。比转数按下式计算"!:3结论n= 3.65xnxVQ(4)循环水泵是石化工厂重要的辅助设备,其运行情况式(3)、(4)中η为容积损失系数;n.为比转数;n为转速,r/min,Q的好坏直接决定机组能否正常、安全、经济的运行。此次循环水泵的改造是成功的,根本解决了该泵机组运行效为流量, m2/s(对双吸泵取Q/2);H为扬程,m。按Q=5750 m/h、H=44.72 m n=742 r/min,算得n,=率低、能耗高及汽蚀严重等问题.从而使循环水泵运行效率提高,运行电流降低,降低了机组的运行成本,带来139.59,n=0.9753。换算结果见表2。了可观的经济效益。同时,也为各使用同类循环水泵的表2换算结果序号效率η轴功率Pa同类机组的节能改造提供了可以借鉴的宝贵经验。( t/min)(m/h)(%)____ (kW)4876.58.23775.0参考文献:7405 608.04.72792.86339.5813.2[1]关醒凡.现代泵技术手册[M].北京:字航出版社.1995.[2]管荣国,朱荣生,杨炎财.电厂循环水泵节能组合措施[]2.2实际 运行情况及经济性分析水泵技术,2008,(3):34 -35.叶轮制造完成后,我们将数据读出,并按照效率计[3]张小辉.李德元.发电厂循环水泵节能分析[1].节能,2006,算公式计算,如表3所示:(7):46- -48.η=pgQH/N式(5)中,η为效率;p为介质密度, kg/m';g为重力[4]朱乃刚，王丽华热电厂循环水泵节能优化改造(].山东理工大学学报(自然科学版)2008.22(3): 108-110.加速度, m/s?;N为电机输人功率;Q为流量,m/s。当扬程中国煤化工MHCNMH G