离心泵新技术（精选12篇）
离心泵新技术 篇1
摘要：文章根据离心泵现阶段存在的各项问题,从优化节能设计、合理选型、变频调节、合理布置管路、加强维护及保养等方面对离心泵的节能技术措施进行了深入探讨。以期能在离心泵的节能技术工作中有所借鉴,为生产企业、研究学者及用户提供参考。
关键词：离心泵,节能技术,变频调速,选型
1 引言
离心泵是靠叶轮旋转时产生的离心力来输送液体的机械设备,它具有性能适应范围广、体积小、结构简单、容易操作等诸多优点[1]。离心泵种类很多,性能参数各异,可以满足不同场合、不同用户的要求[2]。在企业的生产活动中,离心泵被广泛应用于发电、动力传输等方面[3],尤其是石油化工装置中,离心泵有着举足轻重的地位,同时也是电能的主要消耗设备之一[4]。
根据国内专业机构的研究报道,不管在国内还是国外,水泵的耗电量都非常高,几乎占工业设备总能耗的0.25%左右,而离心泵的电能消耗则占到水泵能耗的50%以上,由此可见,离心泵的能耗量非常惊人[5],必须考虑如何降低能耗,提高泵的运行效率。而在我国,离心泵的运行效率普遍比国外低20%左右,原因是因为我国超过大半的离心泵其运行状况都不合理,从而导致电能消耗的增高。因此,为了解决现阶段我国离心泵能耗高的困境,必须综合分析各种外在因素及内在因素,提出切实可行的节能技术方案,想尽办法提高离心泵的运行效率。这不光能为企业提高经济效益,还能节约能源,保护环境,实现资源的最优化利用,对社会可持续发展具有重大意义[6]。
2 离心泵能耗高的因素
2.1 设计水平和理念的限制
在我国,离心泵的设计普遍采用模型换算法和速度系数法这两种比较成熟的经验公式法。到目前为止,虽然这两种方法一直主导并推动着我国离心泵行业的技术发展,但随着现代科技的不断进步,其弊端也越来越显现。首先是其设计水平停滞不前,无法突破过去;其次是其设计理念陈旧,没有跟上现阶段的节能环保理念。因此,基于这两种方法设计的离心泵已经无法在效率提升上较大突破。而且,很多离心泵的生产厂家只着眼于当前利益或投入的科研资金有限,使得我国离心泵的节能环保设计工作一直停滞不前。这也是我国离心泵运行效率普遍比国外低的一个主要原因之一。
此外,为了避免出口阀门全开时容易出现的超功率、轴承过热等非正常状况的发生,厂家对离心泵的设计往往趋向于“全扬程”理念,也就是说,在离心泵的整个工况曲线上,其扬程都不会超功,但是,却没有把实际使用的工况点设计在高效区,这直接降低了离心泵的运行效率,引起能耗增高。
以往对离心泵的节能认知理念也是制约离心泵节能效益的主要问题。以往理念认为,效率指标越高越节能,因此设计中仅考虑如何提高效率指标。实际上,离心泵的节能环保设计理念不仅仅是提高效率指标的问题,还包括可靠性、稳定性、环境适应性、使用寿命以及对材料的利用率等等在内。总体来说,离心泵的节能环保设计理念应该是一个综合的、可持续发展的、全面的体系。
2.2 设备选型不合理
在设备选型过程中,许多用户都喜欢选大一点的型号,以保证能用。离心泵在运行过程中会受到很多因素的影响,包括管道阻力、阀门泄露、负荷波动、流体性质、机械损耗等等,因此需要附加一定的余量。但是,如果将流量和扬程的余量放得很大,就会导致离心泵的实际运行效率远低于设计的最高效率,使电机的功率得不到充分有效地利用,也使大量的电能做了无用功,有违节能环保设计理念。这不仅增加了用户的购置成本,也增加了运行成本。
2.3 设备使用过程不当
随着使用时间的延长,离心泵的各项性能指标会有一定程度的下降。这时,如果用户不能加强维护和保养,有故障隐患时检修不及时,就会影响到泵的正常使用,出现的状况有:运行效率下降,噪音增大,流体打不到指定高度等。还有一些用户,为了满足场地建设需要或贪图操作方便,没有按设计标准布置管路,任意修改管路行程,拉长管道距离,增加过多弯头,导致管路的水利损失严重。以上问题都造成能源的极大浪费和运行成本的增加。
由此可见,解决离心泵目前存在的设计、选型、使用等各项问题,是离心泵节能技术在我国能得到可持续发展的必然要求;也是我国离心泵节能技术走出国门,走向世界的必然趋势。
3 离心泵节能技术探讨
3.1 优化节能设计
优化节能设计就是要抛弃过去陈旧的“全扬程”设计观念,采用当前最先进的设计软件及水利设计模型来进行设计。设计时,应根据需要做多项试验研究,包括方案可行性试验、产品材料优劣试验、环境适应能力试验、耐酸耐碱试验、耐烟雾耐霉菌试验等等,目的都是为了尽最大程度提高离心泵的运行效率,延长离心泵使用寿命,达到节能环保设计的要求[7]。
随着材料科学和产品工艺的不断进步,研究学者们开始将最新型的科技成果运用于离心泵的设计过程中,许多新型材料与工艺手法都被应用于离心泵的结构和零部件设计中,如涂覆技术和材料表面处理技术等,这是优化离心泵设计的一个比较大的飞跃,一方面可以延长离心泵的使用寿命;另一方面可以提高离心泵的环境适应能力;再者可以改善离心泵的耐腐蚀性和耐磨性,扩大离心泵的使用范围。
标准化技术是离心泵技术发展的一个必然趋势。国内离心泵行业多数处于小批量生产状态。究其原因,一方面是为了满足不同用户的要求;另一方面是因为一些龙头企业刻意设置技术壁垒以达到技术垄断和提高市场竞争力的目的。如此一来,必将扰乱离心泵市场环境,大大增加企业的设计和制造成本。对用户来说,备件混乱则会导致维修成本大幅上升,影响工作进度,对经济发展极端不利。因此,实施离心泵零部件的标准化设计是离心泵技术发展的必然趋势。实施离心泵标准化设计后,将极大简化离心泵组装过程,降低制造成本,提高生产效率。同时也可以给用户提供便利,降低维修成本,达到优化节能设计的目的。
3.2 合理选型
离心泵的选型对节能来说非常重要。如果选型不当,不留余量,将无法满足使用需求;相反,如果保留的余量过大又会降低离心泵的运行效率,造成能源的浪费,同时也增加了企业的运行成本。只有合理的选型才可以使泵运行的工况点保持在高效区。因此,合理的选型十分重要。要做好离心泵的选型,首先要根据使用要求对离心泵的材质及适用场合做出选择,其次要根据离心泵的型号、规格、转速、配套电机功率做出选择,选型原则可根据以下几点:(1)满足流体性质要求;(2)满足实际需要的最大扬程及最大流量;(3)优先选择体型小、结构相对简单、重量轻、转速高的离心泵;(4)尽量选择性能曲线无“驼峰”的泵,或者使正常工况点偏离驼峰区,同时压能要够低,至少低于无流量时的压能,这样才能在往后的运行过程中投入同类设备并联使用。(5)满足特殊用户的特殊使用要求。
3.3 变频调节
用户购买离心泵时,往往选择最大负荷下的扬程和流量,但实际使用过程中并不需要达到最大扬程和最大流量,这时就需要利用变频调节来改变泵的工况点,控制流量和扬程。离心泵的工况点由泵的特性曲线和管路特性曲线共同决定,因此,只要改变其中任何一个特性曲线就能达到调节的目的。通常情况下,最常见的调节方式是流量调节,包括调节阀门控制、变速控制和泵的串并联调节。但在使用过程中,调节阀门控制消耗的能量很大,尤其是在流量调节范围较大的情况下。而变速控制则可以根据流量来决定转速,使离心泵的转速和轴功率降低,有效避免调节阀门控制造成的功率消耗,达到节能降耗的目的。目前变频调节技术已经广泛应用于各类电机当中。
3.4 离心泵的使用节能
合理布置管路。管路布置对离心泵能耗有显著影响,如管路弯曲,管道附件或组件较多,势必造成阻力的增加,管路损失增大。因此,管路布置的原则是:管道尽量短、直,转角尽量小,最大限度减少管路造成的能耗损失。除此之外,还要加强离心泵的维护及保养。定期检查离心泵系统运行状况,指定专人对其进行维护及保养,以保证离心泵能在最佳运行状态下工作,从而延长离心泵系统的使用寿命,节约成本,节约能源。
4 结语
离心泵的节能途径多种多样,技术方案层出不穷,通过改变离心泵的设计、选型、变频调节、维护等多方面、多角度可以达到预期的节能效果。但是,离心泵的节能之路依然漫长,要想达到预期节能效果还需要生产厂家、科研人员、及使用方的共同努力。因此,还需要对离心泵的节能技术做更深入性的研究和分析,加大对离心泵系统的优化设计和改造,合理使用并维护好离心泵。
参考文献
[1]黄忠升.离心泵节能方式探讨[J].科技与企业,2012(6):101.
[2]陈乃祥,吴玉林.离心泵[M].北京:机械工业出版社,2003.
[3]吴国强.离心泵节能的途径浅析[J].科技创新论坛,2013(24):108,122.
[4]石树明.离心泵的几种节能途径探析[J].石油石化节能,2013(3):26-29.
[5]凌素琴,陈勇,刘莉.离心泵的节能技术发展及前景分析[J].机械设计与制造工,2014,43(7):69-71.
[6]刘恒义.离心泵节能措施探讨[J].石油石化节能,2014(12):35-36.
[7]黄永谋,荆永昌.浅谈离心泵的节能应用措施[J].上海电气技术,2011,4(2):60-62.
离心泵新技术 篇2
一、须知
1、离心机构造性能，工作原理及日常保养知识。
2、洗煤车间的工艺流程。
3、本设备的供电系统。
二、开车前准备
1、检查润滑系统油位，使保持适量。
2、交接班必须试运转，检查电机及润滑系统油压是否正常，机械有无异常，发现问题及时汇报处理。
3、检查安全装置、照明信号是否完好。
三、启动与运转
1、接到有关岗位开车信号后，经联系无误后，逐台启动设备，然后向有关岗位回开车信号。注意启动中有无异常现象。在启动离心机时应按如下顺序；1＞立式离心机开启后，注意油压表，在一分钟如无油压内如油压指示，应立即停车。正常时在一分钟油压表先到达2～2.5kg/cm,然后逐渐降到1kg/cm保持运转油压。2＞待离心机到达额定转速后，方可向离心机加料，注意调正导向料闸门，做到合理配料。
2、注意检查电机和油泵系统温度，电机温度不超过名牌规定，油压系统的温度应低于60-C，发现问题及时汇报。
3、经常检查进、出料溜槽，不得发生堵塞。
4、正常运转中，油压表压力应为：
立式离心机1.0—1.5kg/cm，最低0.5kg/cm,若油压低于最低
2值，应停车处理。
5、发现重大事故和隐患后，要立即停车，向调度汇报，投入备用机台。
四、停车
1、接到信号后，待离心机物料处理完毕，即可停车，并向有关岗位发回停车信号。
2、做好停车后的设备检查和保养。
斗子提升机司机安全技术操作规程
一、须知
1、斗子提升机的结构、性能、工作大原理、维护常识。
2、洗煤车间的工艺流程。
3、本设备的供电系统。
二、开车前的准备
1、各注油点加油，油质要符合规定要求，加油适量，优质润滑良好。
2、交接班必须单机试运转正常，检查筛板是否油损坏或松动，三角皮带的松紧及磨损情况，各部弹簧有无损坏，各管踟、溜槽是否畅通，发现问题及时汇报处理。
3、检查照明、信号是否完好。
4、接到有关岗位开车信号后，向有关岗位回开车信号。
三、启动与运转：
1、接到有关岗位回开车信号后，逐台启动设备。
2、筛子要空载启动，待筛子正常后方可给料。
3、运转中要巡回检查电动机的电流、温升、声音是否正常，筛子运动是否平稳，筛板有无损坏。
4、检查筛子下水管路及溜槽是否畅通。
5、遇到重大事故，隐患及接到紧急停车信号后，应立即停车，并向有关发出紧急停车信号。
四、停车
1、接到停车信号待筛子无料后，方可停车，然后向有关岗位发出停车信号。
2、做好停车后的设备检查与保养。
一号皮带岗位责任制
一、按操作规程进行操作，负责原煤一号皮带的维护和保养。
二、巡回检查皮带、皮带卡子、清扫器、挡煤板、刹车器的使用情况，保持托轮运转灵活，皮带无撕破卡子无断缺，各注油孔班班要适量注油，保证安全生产。
三、安全防火照明设施完整齐全，信号保持畅通，保持各机台和岗位区域的清洁卫生。
四、溜槽要确保畅通，打点及时开车，发现有大矸石入料等要及时处理，加强皮带运输的责任，确保安全生产。
五、注意事项：严禁用水冲刷电器设备，岗位司机要集中精力开车，遵守劳动纪律和现场交接班制度。
六、必须学习生产安全知识与本岗有关的安全规程，了解与本岗有关的事故原因，预防措施和处理方法。
手选、电盘司机岗位责任制
一、电盘司机以操作电盘，监视仪表为主维护原煤筛，手选皮带、破碎机等设备，要有明确分工确保安全运转。
二、手选时要确保质量对铁器、雷管炸药等杂物不准放过一百厘米的矸石块、煤块、硫化铁、木块要拣净。
三、当班拣下的雷管炸药等危险品要由专人保管。
四、安全防火照明设施完整，信号畅通，保持设备区域清洁卫生。
五、严格执行劳动纪律和现场交接班制度。
六、必须学习生产安全知识与本岗有关的安全规程，了解与本岗有关的事故原因，预防措施和处理方法。
、破碎机岗位责任制
一、按操作规程进行操作，负责大块矸石的破碎工作。
二、巡回检查齿板弹簧、负荷肖子是否完好，溜槽是否畅通，机内是否存料，各注油孔要班班注油，确保安全生产，严防金属和木材等入机内。
三、安全防火照明设施齐全，信号保持畅通，保持各岗区域清洁卫生。
四、注意事项：清理杂物时，必须严格执行“停电挂牌”制度，必须有工人在场，一人清理，一人监护。
五、严格遵守劳动纪律，认真执行交接班制度。
六、必须学习生产安全知识与本岗有关的安全规程，了解与本岗有关的事故原因，预防措施和处理方法。
原煤转折皮带司机岗位责任制
一、按操作规程操作，负责对皮带机及其所属设备的使用、维护和保养。
二、巡回检查清扫器，皮带卡子，上下托辊、皮带机头，机尾、滚筒和电机，减速机等，发现问题及时回报处理。
三、与电盘司机取得密切联系，加强信号联系。
四、安全防火和照明设施完整，信号畅通，保持设备和岗位区域清洁卫生。
五、严格执行交接班制度，遵守劳动纪律和厂规、厂记。
六、必须学习生产安全知识与本岗有关的安全规程，了解与本岗有关的事故原因，预防措施和处理方案。
原煤上仓皮带岗位责任制
一、按操作规程进行操作，负责对此事这的使用、维护 和保养。
二、巡回检查卸煤器、清扫器、托轮、皮带卡子等使用和磨损情况，发现问题及时处理。定时注油，保证安全运转。
三、加强与电盘、转折皮带司机的联系，得到停车信号后，方可停车入仓。
四、安全、防火、照明设备完整，信号畅通，保持所属设备和岗位区域的清洁卫生。
五、严格遵守劳动纪律和厂规厂记，认真执行交接班制度。
六、必须学习生产安全知识与本岗有关的安全规程，了解与本岗有关的事故原因，预防措施和处理方案。
圆筒仓司机岗位责任制
一、按操作规程进行操作，负责皮带的使用、维护保养
二、巡回检查卸煤器、清扫器、挡煤板、托轮、皮带卡了孤使用和磨损情况，发现问题及时处理，定时注油保证安全运转。
三、加强与其它各岗的联系，做到合理灌仓，仓满应及时请示调度如何落地。
四、安全、防火、照明设施完整，信号畅通。保持所属设备和岗位区域的清洁卫生。
五、严格遵守劳动纪律。认真执行交接班制度。
污泥离心脱水技术研究 篇3
关键词：污泥；离心脱水技术；液体
中图分类号： X705 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）17-194-2
0 引言
在我国煤化工行业产生的污泥，其产生的有毒有害化合物，已列入国家重点关注对象，属于国家危险废物，国家也相继发布了《关于进一步加强污泥处理处置工作组织实施示范项目的通知》，要求相关部门高度重视对污泥处理工程建设的投入和监督，因此，化有害为无害处理工艺，是亟待解决的技术问题。目前，我国经过科技人员的潜心研究，煤化工企业的污泥离心脱水技术已取得长足进展并得到广泛应用，使“危废”处理结果向环保标准靠拢。
1 煤化工企业污泥处理的研究背景
煤化工废水内包含的污染物质达数百种，主要组成有：油、NH3-N、COD、SS、重金属和硫化物等污染源，而污泥中也包含了上述成份，由于污泥中的油分体积大，凝固能力较强，颗粒结构细密，不能直接回收利用，也难以过滤处理，对地质条件、大气污染造成了损害，尤其是对地下水源的污染，对人们的生存环境造成了严重的威胁；所以，不论从环境保护的角度，还是从废物利用的角度出发，对含油污泥处理技术的开发研究势在必行。
2 污泥离心脱水技术简介
污泥离心脱水技术是通过转毂和带空心转轴的螺旋输送器，将污泥送入转筒设备，在强大的高速旋转的带动下，借助离心力的作用，将污泥甩入转毂腔内，迫使污泥中的固相与液相分离开来。含油污泥处理工艺分为含油污泥预处理、污泥浓缩及污泥脱水等污泥处理工艺流程。
含油污泥预处理，在煤化工企业的污水处理系统中，通常采用静置+气浮联合处理工艺，即将污水通过隔油池、气浮机将污泥中的油与水、泥分离，再将分离出来的泥水混合物排至污泥浓缩池，分离出的油进入污油罐进行下一步处理。
对污泥进行浓缩，其工艺主要是浓缩多余的活性污泥和混合性污泥，运用周边刮泥机刮集泥坑，连续式地将污泥在沉淀池进行浓缩，凭借池中的导流管将污水最大限度地扩散，然后将均匀扩散的污水辐射而出，污水经扩散、辐射之后由最初的悬浮状态逐渐沉积，最终聚于池底，上部的清液借由溢流堰板排泄而出，集于池底的污泥刮板则将四周的污泥聚拢、刮至中心的集泥槽之中，在压力的作用下由排泥管排泄而出，在这个对污泥进行浓缩的过程中，驱动装置带动主梁，围绕轴心以一定的速度运动，在连续的方式下进行运行。
污泥脱水技术，这主要是对液态的或者浓缩的污泥进行水份的脱除，使这些原生或消化的污泥转化为半固态或完全固态模式的处理方式，在这种脱水处置方式之下，污泥的含水率会极大地降低，而且在这个有效的脱水过程中，污泥的性质与脱水机械设备具有直接的关联性，对于污泥脱水技术的运用主要有三种不同的方式，即：自然干化法、机械设备脱水法、干化造粒法，这些不同的方法都可以用于污泥脱水，让污泥的含水率得到不同程度的降低，目前大型企业污泥处理系统后续工段多采用离心脱水机进行最终减量化处理。
3 含油污泥离心脱水试验操作要点及优化
对含油污泥的离心脱水试验可以在对现场污泥脱水设备的应用操作之下，运用较好的絮凝剂作用于污泥离心脱水试验之中，从而为污泥离心脱水技术的研究提供实践依据。
在污泥离心脱水技术运用的过程中，要采用离心机设备，这是一种高速旋转的、可以产生强大离心力的设备，由于悬浮物和水的比重、密度的不同，直接导致了离心力的大小、状态的不同，在不同的比重和密度条件下，不同的物质会在离心力下产生不同方向、不同力度的引流，从而使固相与液相得到有效的分离。
离心机的操作原理主要是对进入其中的液体形成内层的水环，这个内层的水环可以平稳、均匀地实现内部的加速过程，而内部的固相物质则会在离心力之下产生不同的沉降，发生固液分离现象。在使用污泥离心脱水技术的操作过程中，要对离心机设备进行优化操作，要注意以下几个方面的内容：
转毂转速的调节，在污泥离心脱水技术中，可以根据实际情况的需要，通过调节转毂的转速，产生强度不同的分离因数，在转毂转速不断加速的过程中，产生的分离因数越高，对污泥的分离效果也越均匀，通常在实践应用中，转毂的转速可以调节到2500-3000rpm。
液位水平的调节，在污泥离心脱水技术应用的操作过程中，可以利用不同高度的堰板，对液面进行适当的调节，确定合适的液体深度，从而使污泥分离的效果达到均衡，使污水的澄清度和干度保持在最为合适的水平，通常而言，液位的水平高度越高，则澄清度越高，含水率也越高，反之亦然。
差速的调节。在不同的离心机的差速调节之下，可以形成不同的液相，通常而言，当离心机的差速越小时，则污泥的干度增加、液相则不太澄清，反之，当离心机的差速越大时，污泥的干度减小、液相则较为澄清。
进料量和进料速度的调节，在污泥离心脱水技术操作过程中，对于进料量和进料速度的调节也是直接的重要因素，要在操作中加以严格把握，通常而言，进料的速度越低，离心机对污泥的分离效果越好。
4 含油污泥离心脱水技术的化学调质技术实验探索
对于含油污泥离心脱水技术的化学调质主要是改变固体粒子群的性状以及排列状态，通过对含油污泥的化学调质的改变，可以产生不同的污泥离心脱水效果，从而提升含油污泥离心脱水的性能。对含油污泥离心脱水技术的化学调质主要采用物理和化学两种方法，在物理方法之下主要采用物理加热或添加助剂的方式，改变含油污泥的性状；在化学方法之下主要是选取不同的化学絮凝剂，在不同的絮凝剂的作用下，也可以极大地改变含油污泥的性状，自然，对含油污泥采用何种方式的化学调质技术，还需要考虑含油污泥的性质和特点。
在采用CPAM-2作为含油污泥离心脱水技术的絮凝剂的实践中，可以对不同的含油污泥进行离心脱水试验，经过实验操作显示，在添加了活性的污泥之后，由于含油污泥的整体密度发生了改变，在密度增加的条件下可以极为顺利地实现离心脱水，同时，在添加了絮凝剂的含油污泥之中，含有大量的微生物，这些微生物带有Zeta负电位，是极佳的阴离子生物絮凝剂，这样就可以减少絮凝剂的用量，提高含油污泥离心脱水的效果。
还可以选用粉焦调质助剂，在这种化学调质之下，可以使半固态的粒子转变为硬性的、完全固态的污泥，从而极大地提升含油污泥的脱水性能。由于粉焦这种调质助剂具有较好的吸附性和亲合性，具有性能稳定、便于调合的便捷性特点，因而当其使用于含油污泥脱水技术中时，要确定投加的用量，并要求粉焦的含水率为20%-30%，粒度为80-200目。在应用的过程中，离心速度在保持3000r/min的高速状态下，絮体不断解离，使离心液的水质伴随离心时间的增加而变差；而当离心速度保持在1020r/min的低速状态下，离心液的水质状况转好，但是分离的效果并不佳；当离心速度为1980r/min时，在一定的时间内离心脱水的效果最为稳定，因而，对含油污泥的卧螺离心机的转速应当确定为1500r/min左右为宜，同时在添加了粉焦和絮凝剂之后，在混合泥料进入离心机的操作过程中，离心机的转速、进泥量、差转速等参数可以实现无级控制，达到较好的脱水效果，可以基本实现COD浓度小于2000mg/L的脱水目标。在这里，值得指出的是，在添加粉焦的实践操作过程中，要注意粉焦对环境和加工使用中的不利影响，要实现设备的自动化运作以及操作的密闭式环境状态。
5 结束语
综上所述，在煤化工行业之中，含油污泥通常含有大量的沥青质、胶质等“油固体”，这些物质是含油污泥离心脱水技术应用的主要前提，由于含油污泥中不同粒子的不同属性和特点，可以采用添加不同化学调质的方式，如：添加有机高分子絮凝剂、添加密度低以及含水率为20%-30%的粉焦等，在混入了这些不同体积的活性污泥之后，可以改变离心设备的转速状态，从而提升含油污泥离心脱水效果。
参 考 文 献
[1] 梁金强，骆伟，李倩，王艳香，苏红莉.离心脱水技术在老化油处理中的应用[J].给水排水，2014（S1）.
[2] 吴波，冯雪，古丹，刘金岷.污泥离心脱水系统运行参数优化研究[J].石化技术，2015（09）.
[3] 朱嘉卉.含油污泥的理化特性研究与分析[D].浙江大
离心泵的节能技术及其应用 篇4
1 运行效率低的主要原因
离心水泵运行效率低的主要原因是离心泵的实际工况点常低于或远低于泵的最高效率点, 由于离心泵的电动机不能调速, 因此全部都是采用泵出口阀进行调节[2]。阀门调节简单方便, 然而从节能的角度看泵在低效率区域运转将造成能量浪费, 使驱动电机处于轻载下的低效、低功率状态运行。
2 节能的技术措施
确定合理的选型参数 (Q、H) 是保证泵高效运转的前提与关建。而目前参数普遍存在着不同程度的偏大。为了使选泵合理, 减少浪费, 应根据具体情况, 对流量及压力的余量做出相应的规定。
(1) 流量Q的确定:
若对正在稳定运行的水泵进行精确流量计算, 可不留余量或少留余量, 若为长远开发留较多余量, 更换新泵更具经济性。
(2) 扬程H的确定:
扬程H相比流量Q的确定较难, 因此应从节能降耗的角度注意以下几点。
(1) 管路阻力不应估取, 应由公式H=H静+H阻计算, 其中H阻计算较H静繁琐, 往往偏大估取。
(2) 留有余量问题:若能精确给出H值时不必留有余量, 不能盲目地加大H、Q两者余量, 因为无论何者的余量, 都自然给另一参数带来余量。
(3) 泵性能的选择:
对于工艺流量稳定的水泵, 性能选择的重点是保证泵运行点的高效, 若工艺流量调节幅度较大并且频繁时, 应特别注意Q-H曲线和。
Q-η曲线在调节范围内是否平坦。使泵在效率较高的区域运转[3]。
(4) 并联运行时:
对于需要大幅度调节、且流量较大的情况, 可采用数泵并联来提高运行效率, 结合备用泵统筹考虑更经济合理。
3 离心泵节能降耗技术在我厂的应用
根据以上理论对我厂 (3) 号水源二级升压泵进行改造: (3) 号水源共有深井泵24台, 井群距元宝山电厂直线距离为32 km, 输水过程中管道沿程损失较大, 为此建两座升压泵站。深井泵抽出地下水并送到一级升压泵站, 再由一级升压泵将工业水送到二级升压泵站, 最后由二级升压泵把工业水输送到厂区。二级升压泵运行状态, 直接影响到机组运行的安全与稳定。下表为二级升压泵运行工况的基本参数 (如表1) 。
若水泵出口门的开度增大, 电机电流升高超出额定值, 此种运行方式既不经济又不安全。一旦采用水泵出口门的开关来调节二级升压泵流量, 将会导致升压泵出口碟阀橡胶密封面遭到破坏, 出口阀门关不严, 无法进行设备检修;若泵长期处于高压状态运行, 泵的轴套及盘根频繁磨损, 轴套盘根处产生漏水, 进入轴承箱, 时常引发烧瓦事件;又由于泵出口门开度有限, 当厂内需水量大时必须转2～3台升压泵给厂内供水, 这样用电量将产生较大浪费。
我厂主要将二级升压泵站型号16SA-9单级双吸式离心泵改型为16SA-9B单级双吸式离心泵, 其主要参数 (如表2) 。
由于16SA-9B与16SA-9的安装尺寸一样, 无需重新定位;可在短工期内完成, 不会影响正常生产。按此方案改型, 泵的安装尺寸与原泵相同, 不需另外打制地脚基础;更改设备前后比较:改型前二级升压泵站正常运行2台升压泵和1台疏干水泵, 改型后只需运行1台升压泵与1台疏干水泵, 从而减少1台二级升压泵的运行, 这样不但可节省正常运行维护费, 而且, 按每台泵一年运行300天算, 从用电角度考虑, 一年可节省电能约360×104度, 这样可节约大量生产资金。
4 改造后水泵的合理性与节能降耗
改造后我厂二级升压泵出口门开度达到100%, 减少了泵出口碟阀橡胶密封面的磨损, 阀门使用寿命明显增加;避免水泵在低功率因数下运行, 确保升压泵运行稳定;提高了单台泵流量, 在保证水泵最高效率点运行安全的同时, 增加设备的备用量;同时有效对设备进行检修, 提高了设备的健康水平和运行的可靠性。
从节能和经济性角度考虑, 泵站必须设有型号不同的泵可供选择, 实现大小泵配置。根据流量不同选择不同型号的泵, 若需要两台泵并联运行时, 两者扬程必须相同或相近。因为, 当一台泵运行时, 可以大量节省能源消耗, 并可减少节流损失, 而在高效区域运转的同时, 也延长了泵的使用寿命。
大小泵配置调节灵活、具有一定的经济、安全可靠性。主要特点: (1) 所有的水泵都在高效区域运转, 其中高效水泵将充分发挥“高效”这一特点, 使水泵电耗明显下降, (2) 根据全厂负荷变化, 灵活调节给水流量, 为生产运行提供方便。
5 加强维修管理提高节能降耗效果
(1) 改进设计时, 在提高加工、装配质量, 确保泵安全可靠运行的情况下, 尽量缩小口环间隙。
(2) 加强维修。及时修复泄漏间隙, 发现口环破裂或磨损, 泄漏间隙超过规定值时, 应进行更换或维修, 否则将引起流量的不均分配, 造成泵效率下降。
根据经验及实测数据确定口环半径间隙为叶轮口环外径的2.5%～3.5%, 这样对提高现有水泵效率是非常有效的。
综上所述影响离心泵效率的因素很多, 合理地选择离心泵配置、运行方式以及科学地进行改造均会达到一定的节能降耗效果。
摘要：本文从离心泵在选型时易出现误区以及运行中出现不规范操作等问题出发, 对离心泵主要节能措施进行了阐述, 同时对泵站的设计、水泵的配件及维修做了进一步解释与说明, 并以我厂为实例对离心泵节能技术应用进行分析, 具有一定的实践指导意义。
关键词：离心泵,效率,节能降耗
参考文献
[1]仲吉维.工矿企业离心水泵节能技术应用研究[J].探索, 2009, 9:50.
[2]黄永谋.离心泵的节能措施与应用[J].硫磷设计与粉体工程, 2011, 3:24.
热油离心泵的操作法 篇5
㈠开泵前的准备工作：
⑴清扫泵及周围的卫生
⑵检查泵出入口管线、法兰、阀门、压力表接头有无泄漏处，冷却水畅通，地脚螺丝及其连接有无松动
⑶按润滑油使用规定加油至1/2—2/3处。
⑷盘车检查转子是否灵活，无摩擦和撞击声，转动一周，无时轻时重之感。
⑸检查对轮联轴器是否连好，电机接地线是否装好，泵和电机的旋转方向是否一致。⑹安装对轮罩子严禁对轮与罩子接触并清理泵体机座等。
⑺打开各冷却水阀，检查是否畅通，并调节正常。
⑻有密封油的泵要检查密封油管线是否接好，附件要齐全好用，封油管线阀全关。⑼打开泵入口阀使泵内充满液体，打开压力表，排凝阀排出泵内空气，排净后关闭。⑽热油泵在启动前应缓慢打开入口阀预热。泵体与介质的温度差在50℃以下，预热时每隔10分钟盘车180度。
⑾联系其他岗位，改好流程。
⑿联系电工检查电机，送上电。
（二）泵的启动：
（1）关闭泵出口阀，打开压力表阀，打开泵入口阀，按电机启动按钮，严禁带负荷启动。
（2）在电机启动后，检查旋转方向，泵和电机有无异常的杂音，各轴承温度是否正常，机械密封是否泄漏。
（3）当泵出口压力升到需要值时，慢慢打开出口阀至需要的流量，出口阀未开前泵运行不得超过5分钟。
（4）严禁机泵倒转，出口流量只许用泵出口阀调节，严禁用泵入口阀调节。
（5）有封油系统的离心泵，待泵运行正常后应及时调整封油维持压力高于泵入口压力的0.05—0.1Mpa（0.5~1.0kgf/cm）。
（三）正常停泵操作：
（1）关闭泵的出口阀。
（2）停泵。
（3）冷油泵停后停掉冷却水。
（4）热油泵停运后应关闭封油阀，停运后打开泵预热用阀，使之处于热备用状态，调节冷却水，注意盘车。
（5）需要检修的泵，应详细检查泵出入口阀，和预热线阀，密封油阀等必须关闭，待泵冷却后慢慢打开排凝阀，把泵内的存油和压力放掉，关闭冷却水阀，切断电源，等待检修。
（四）紧急停泵：
（1）当发现机泵本身出现剧烈振动，冒烟、着火有异常杂音时要紧急停泵。
（2）当发现系统中管线、设备出现严重漏油、着火、爆炸时要紧急停有关的泵。
（3）紧急停泵操作：
A 迅速按下电机停机按钮。
B 快速关闭泵出入口阀。
C 若泵房着火，开泵房消防蒸汽。
D 电机着火必须用干粉灭火器灭火。
E 以后按正常停泵处理。2
（五）正常操作和维护：
（1）要经常保持泵体和泵区的环境卫生。
（2）按规定的操作指标定时检查泵出口压力、流量、电机电流是否正常，并进行记录，严禁离心泵抽空
⑶经常检查泵的运转情况，各轴承有无杂音、轴承温度≯65℃，电机温升≯70℃ ⑷经常检查油箱内润滑，如果乳化变质立即更换，经常检查油标防止假液面
⑸经常检查端面的漏泄星狂，打封油的各应控制好压力
⑹经常价差冷却水系统，热油泵严禁中段冷却水，价差各连接法兰、管线泄漏情况及地脚螺丝等有无振动
⑺按润滑制度定期清洗轴承箱，换润滑油
⑻各备用泵每班盘车一次，每次180℃并进行检查，使之处于随时启动状态
㈥离心泵的切换：
⑴启用备用泵前按本操作第1条的要求，做好全面检查工作，并用纸班长和有关岗位注意平稳操作
⑵按正常启动程序启动备用泵，全面检查各部振动，轴承温度、杂音等，确认2正常后首先稍开备用泵出口阀，同时关小运行泵的出口阀，依次重复进行多次，直到最后关闭待停泵出口阀，全开启动泵的出口阀，注意不要流量变化过大
化工离心泵常见故障处理 篇6
关键词：化工离心泵 故障 诊断 处理措施
中图分类号：TH311 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）07（a）-0063-02
不管是离心泵，或是齿轮泵、往复泵等，在石化装置内大多数所有类别的泵都有运用，其中出现频率最高的是离心泵。在力保实现石化企业正常生产顺利施行的设备中，应用相对广泛的一种设备是离心泵。不可否认，在离心泵运作历程中会产生不同类别的故障，严重的也许会致使不安全因素产生。因此，如何提高离心泵运转的寿命、依赖性以及效率是极其重要的。平时需要保护和保养离心泵，及时剖析处理运作中产生的故障，不仅仅能够力保设备的运转稳固和安全，还能保障企业生产运作的顺利施行；同时在环保节能方面也有很大的优势，能创建安稳高效的石油化工生产装置。
1 离心泵在化工企业中的作用
对于化学企业运用的机械器材来说，伴随着运输化学中介的种类功能的不一样而发生变化的是机械设备的明显特征。在一些情况下即便在此之中呈现的媒介说的是水或是其他某种不是有害的物质或是油，但是很多时候化工媒介是很多种非常“极端”的化工原料来表现的，举例来说就是特别多有非常大层面威胁性的物质，有腐蚀性、有毒或者易燃性的物质都包含在内，特别是很多显而易见呈现有销蚀、化学作用的、糜烂功能的物质或是包含之前所涉及的成分的固体或者物质。在企业施行化工生产的历程中，很多不一样的需要是由各种各样现实的使用目的和运用状况对离心泵的建设来呈现的。
化工介质性质上的转型的原因有很多种，比如化学元素的占比的变化、化工物质内化学构成的转变，造成化工介质具有不一样的流动性能或者是超高浓度。因而，在化工介质的纯度方面是存在严厉异常的需求，这些严厉至极的质量要求能够经达到需要的离心泵来达到。从大视觉上来说，现代化的机械器材皆是拥有高度的自动化并且具有非常高的生产能力。对于这些现代化的机械器材来说，全部最新的，与生产有关联的数据、信息，眼下的设备工作运行状况，皆可以在生产制约室内的大屏幕上呈现，能够参照生产的需要对生产历程施行合适的控制与制约。依照之前的经历而言，具体检修保养时的关键就是离心泵运作状况监控体系和离心泵故障的最初判断以及全部机械器材的衔接，同时依然为维修用费最多的。因为世界经济的逐步繁荣和迭进，在化工企业中离心泵的位置慢慢会逐渐变高。
2 离心泵的工作原理
叶轮、外壳、轴封、轴以及密封环等零件组成的离心泵，在大量状况下，在运行前离心泵基本都是要在泵壳内把液体注满，由于原动机带动叶轮和泵轴运转时，这个时候圆周运动出现了，液体就会因为叶轮运作，当液体由叶轮往外抛时，低压区由叶轮中央转为和吸入液面的某些压力一样把压力差呈现了，因而液体就一直地被吸收，同时，用相应的压力向外排泄。
这时，因为离心力的原因从叶轮中央往外面放开，液体取得了压力能与速度能是由于叶轮的因素。
3 离心泵常见故障分析与处理方法
离心泵有着环境保护较高、质量较好、可靠性较大等功能。其在完成化工媒介输送任务之时，还能够使费用达到最低化，并且可以和一整套化工设备科学衔接为一个大体。但是，其在运转的历程中会产生某类故障，企业务必要对离心泵的此类故障施行深度剖析，接着适当地解决此类故障。下面，笔者阐述一些相对常见的离心泵故障及其解决方案。
3.1 离心泵没有液体供给时压力达不到要求
假如离心泵还没有灌水或者还未运行适当的排气导致不通畅、堵塞，通常这种状况下力需对体系的电机、水头的接线、净压头等实施检修，检查零件是否产生了磨损、是否产生了错误以及电正常与否；离心泵的叶轮产生磨损或者叶轮相隔过大基本上都会对离心泵的正常工作有作用，通常状况下着重检查泵壳和入口管线是否基本把液体充满；离心泵有着比较慢的速度，系统水头过高，叶轮或者管线阻塞乃至转动情况出现误差都在一定程度上会給离心泵的正常运行造成危险，此种状况下，通常要对其施行实时检查，最大限度地使用适当的、达到要求的叶轮。
3.2 化工离心泵工作时间较短，经常停机
产生空气或者入口管线产生疏漏时着重检修入口管线是否发生空气泄漏或者产生气穴；吸程过高时要检查现有的净压头，入口管线过长或者过小会引起契机大的磨损；底阀或者入口管超过深度过浅特别是要往厂家咨询浸没深度准确与否，管线阻塞或者叶轮需要着重检修障碍物体存不存在；用档板来去掉涡流；泵壳的密封垫产生磨损时重点检修密封垫的状况，同时按照相应需要来更换。
3.3 化工离心泵的功率消耗过大
转动零件咬死时着重检查内部磨损零件的间隙正常与否；液体超过预期数值时重点检查粘度与占比符合要求与否，在运输液体时由于液体过多而引起水头小于额定数值，要切害叶轮、安装节流阀；偶尔泵壳上管道的压力太高超出其承载范围，这时一定要检查对中状况。
3.4 填料函太热
密封受到磨损或者填料函内的物料，引起空气进入泵壳内、填料函施行不正确的填料、机械密封受损以及由机械密封或者于填料太紧而没有办法施行合适调节。因此，为了摒除填料函太热要精确地跑合或者塞进，务必要注意填料不要过紧，密封或者检修填料同时按照需要施行替换。
3.5 离心泵排液后中断
很多时候力需实时对离心泵排出体系的管道附件或者管道设定施行转变。因为电力器材产生问题时忽然停电，对系统造成压力，产生摇晃或者呈现排出体系存在负压的情况，溶于液体里的气泡逸出致使泵或者管道里产生气体，而高压液柱由于突然停电快速地倒灌，撞击在泵出口单向的阀板上。
3.6 出现水击
吸入管路产生漏气情况时，检测吸入侧管道衔接的地方以及填料函的密封状况；在灌泵时吸入侧的气体并未排完是通常的处理方案，通常的解决策略是施行再一次灌泵；吸入侧忽然被异物阻碍时，通常的解决办法是停止运作处理异物。
4 结语
故障形式存在着各式各样的，务必要按照现实状况，把监测仪器和经验结合起来，精确判断故障部位和缘由，并选择与之相结合的维修办法。唯有这种方法才可以更好地保证企业正常生产。在化工装置中离心泵的使用量和总泵量之比为70%～80%，在化工行业层面是最普遍运用的设备之一。
参考文献
[1]许仕离.心泵故障原因分析及处理对策[J].东方企业文化，2011（12）：78.
[2]郭海峰.张玉梅离心泵机械密封失效原因分析及消除措施[J].化学工业，2010（1）：56-57.
离心泵变频技术分析与应用 篇7
铁运处水电段负责着全处生产和生活用水的供应, 水泵设备数量和种类较多, 离心泵在供水工作中起着重要的作用, 主要应用分布在处机关、北渐、大东、机务厂区、常营、北宿、孟楼、电厂等站点。
离心泵是叶片泵, 叶片泵的特点就是依靠叶轮的高速旋转把动力机的机械能转换为抽送液体的动能和压能, 由物理学可知, 作圆周运动的物体受到离心力的作用, 如果向心力不足或失去向心力, 物体由于惯性就会沿圆周的切线方向飞出, 形成所谓的离心运动, 离心泵就是利用这种惯性离心运动而进行工作的。
离心泵的工作过程, 实际上是一个能量传递和转换的过程, 它把动力机械能转换为被输送流体的动能和压能。在这个能量的传递和转换过程中, 必然伴随着诸多能量的损失, 这种损失越大, 工作效能越低, 导致泵的性能就越差。
随着我国工业生产的迅速发展, 电力工业虽然有了长足进步, 但能源的浪费却是相当惊人的。据有关资料报导, 我国风机、水泵、空气压缩机总量约4200万台, 装机容量约1.1亿千瓦。但系统实际运行效率仅为30~40%, 其损耗电能占总发电量的38%以上。这是由于许多风机、水泵的拖动电机处于恒速运转状态, 而生产中的风、水流量要求处于变工况运行;还有许多企业在进行系统设计时, 容量选择得较大, 系统匹配不合理, 往往是“大马拉小车”, 造成大量的能源浪费。因此, 搞好风机、水泵的节能工作, 对国民经济的发展具有重要意义。
铁运处水电段水泵数量较多, 而且工况复杂, 因此, 以离心泵变频调速为例, 进行变频应用于水泵的调速的研究, 进而达到节能的目的, 做好水泵的节能工作, 对铁运处水电段的生产和生活工作具有重大的意义,
2 离心泵变频调速运行的节能原理
图1为离心泵用阀门控制时, 当流量Q (横坐标) 要求从Q1减小到Q2, 必须关小阀门。这时阀门的磨擦阻力变大, 管路曲线从R移到R′, 扬程H (纵坐标) 则从Ha上升到Hb, 运行工况点从a点移到b点。
图2为调速控制时, 当流量要求从Q1减小到Q2, 由于阻力曲线R不变, 泵的特性取决于转速。如把速度从n降到n′, 性能曲线由 (Q-H) 变为 (Q-H) ′, 运行工况点则从a点移到c点, 扬程从Ha下降到Hc。
根据离心泵的特性曲线公式:
式中, N———离心泵使用工况轴功率 (kw)
Q———使用工况点的流量 (m3/s) ;
H———使用工况点的扬程 (m) ;
ρ———液体的密度, 清水为1000 kg/m3 (kg/m3) ;
g———重力加速度 (m/s2) ;
η———使用工况点的泵效率 (%) 。
可求出运行在b点泵的轴功率和c点泵的轴功率分别为:
两者之差为:ΔN=Nc—Nb=ρg Q2 (Hb-Hc) /η
也就是说, 用阀门控制流量时, ΔN功率被损耗浪费掉了, 且随着阀门不断关小, 这个损耗还要增加。而用转速控制时, 由于流量Q与转速n的一次方成正比;扬程H与转速n的平方成正比;轴功率P与转速n的立方成正比, 即功率与转速n成3次方的关系下降。如果不是用关小阀门的方法, 而是把电机转速降下来, 那么在运转同样流量的情况下, 原来消耗在阀门的功率就可以全避免, 取得良好的节能效果, 这就是离心泵调速节能原理。
3 变频调速的基本原理
产生转子电流的必要条件是转子绕组切割定子磁场的磁力线。因此, 转子的转速n必须低于定子磁场的转速n0, 两者之差称为转差:
转差与定子磁场转速 (常称为同步转速) 之比, 称为转差率:
同步转速n0由下式决定:
式中, f———水泵电机的电源频率;
p———为电机的极对数。
变频调速的基本原理是根据交流电动机工作原理中的转速关系:
式中, f———离心泵电机的电源频率 (Hz) ;
p———电机的极对数;
由上式可知, 均匀改变电动机定子绕组的电源频率f, 就可以平滑地改变电动机的同步转速。电动机转速变慢, 轴功率就相应减少, 电动机输入功率也随之减少, 这就是离心泵变频调速的节能作用。
4 水泵变频调速控制系统的设计
变频调速器的控制可以使自动的, 也可以使手动的, 目前, 国内在水泵控制系统中使用变频调速技术, 大部分是在开环状态下, 即人为地根据工艺或外界条件的变化来改变变频器的频率值, 以达到调速目的。
系统主要由四部分组成: (1) 控制对象; (2) 变频调速器; (3) 压力测量变送器 (PT) ; (4) 调节器 (PID) 。
例如压力测量变送器 (PT) 选用DLK100-OA/0-1Mpa, 用于控制水管出水口压力, 并将压力信号转变为4~20m A, 再输入调节器;调节器 (PID) 选用WP~D905, 输入信号4~20 m A, 输出为PID控制信号44~20m A。
系统的控制过程为:由压力测量变送器将水管出口压力测出, 并转换成与之相对应的4~20m A标准电信号, 送到调节器与工艺所需的控制指标进行比较, 得出偏差, 其偏差值由调节器按预先规定的调节规律进行运算得出调节信号, 该信号直接送到变频调速器。变频调速器是把工频电源50Hz变换成各种频率的交流电源, 以实现电机的变速运行的设备, 其中控制电路完成对主电路的控制, 整流电路将交流电变换成直流电, 直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波, 逆变电路将直流电再逆成交流电, 从而变频器将输入为380V/50Hz的交流电变成输出为0~380V/0~400Hz连续可调电压与频率的交流电, 直接供给离心泵泵电机。
5 离心泵变频调速应用的注意事项
离心泵调速一般是减速问题, 当采用变频调速时, 原来按工频状态设计的泵与电机的运行参数均发生了较大的变化, 另外如管路特性曲线、与调速泵并列运行的定速泵等因素, 都会对调速的范围产生一定影响。超范围调速则难以实现节能的目的。因此, 变频调速不可能无限制调速。一般认为, 变频调速不宜低于额定转速50%, 最好处于75%~100%, 并应结合实际经计算确定。
5.1 离心泵工艺特点对调速范围的影响
理论上, 水泵调速高效区为通过工频高效区左右端点的两条相似工况抛物线的中间区域。实际上, 当水泵转速过小时, 泵的效率将急剧下降, 受此影响, 水泵调速高效区萎缩, 若运行工况点已超出该区域, 则不宜采用调速来节能了。
5.2 定速泵对调速范围的影响
实践中, 铁运处水电段水泵房大多是两台水泵并联供水, 由于投资昂贵, 不可能将所有水泵全部调速, 所以一般采用调速泵和定速泵混合供水。在这样的系统中, 应注意确保调速泵与定速泵都能在高效段运行, 并实现系统最优。此时, 定速泵就对与之并列运行的调速泵的调速范围产生了较大的影响。主要分以下两种情况:
一种情况是同型号水泵一调一定并列运行时, 虽然调度灵活, 但由于无法兼顾调速泵与定速泵的高效工作段, 因此, 此种情况下调速运行的范围是很小的。
另一种情况是不同型号水泵一调一定并列运行时, 若能达到调速泵在额定转速时高效段右端点扬程与定速泵高效段左端点扬程相等。则可实现最大范围的调速运行, 但此时调速泵与定速泵绝对不允许互换后并列运行。
5.3 电机效率对调速范围的影响
在工况相似的情况下, 一般有N∝n3, 因此随着转速的下降, 轴功率会急剧下降, 但若电机输出功率过度偏移额定功率或者工作频率过度偏移工频, 都会使电机效率下降过快, 最终都影响到整个水泵机组的效率
摘要：以离心泵变频调速为例, 进行变频应用于水泵的调速的研究, 进而达到节能的目的 , 做好水泵的节能工作, 对铁运处水电段的生产和生活工作具有重大的意义;离心泵调速节能原理是把电机转速降下来, 相对于关小阀门的方法, 在运转同样流量的情况下, 原来消耗在阀门的功率就可以全避免, 取得良好的节能效果, 这就是离心泵调速节能原理。
关键词：离心泵,变频,调速技术
参考文献
[1]符锡理.变频调速泵供水原理及实践[J].变频器世界, 1999.
[2]谷晋龙.水泵调定混合给水系统运行工况分析[J].给水排水, 1997, 23 (12) :1-4.
[3]刘家春, 主编.水泵与水泵站[M].北京:中国水利水电出版社, 1998.
农用离心泵结构原理与使用技术 篇8
1 离心泵的工作原理
用木棒在一个盛水的容器内搅动, 水由于得到能量而旋转。随着旋转速度的增高, 在离心力作用下, 水由中心部分被甩向四周, 水面形成中间凹陷、四周升高的曲面, 如图1。旋转速度越大, 容器内水面中央凹陷和四周升高的程度也越大。
如果用一个旋转的十字板代替木棒在水中搅动, 如图2。将得到更好的甩水效果, 甚至可以把容器底部的水都甩到四周去。这时, 若在容器壁上开一个小孔, 而将其他部分密封起来, 如图3。水就会从小孔 (出水口) 喷出。
由于容器中心部分的水不断地被甩向四周, 并从出水口喷出, 而空气又无法进入密封容器, 结果在容器中心就造成一个既无水又很少有空气, 压力低于外界大气压力的真空空间。如果在容器中心部分的底壁上再开一个小孔 (吸水口) , 用一水管把它与水源连通起来, 由于外界压力大于容器中心的压力, 水源的水就会沿水管被压送到容器的中心部分, 或者说, 水被抽上去。进入容器内的水, 继而又被十字板甩走从出水口喷出。如此不断进行, 便可连续提水。这就是离心泵的工作原理。
具有上述基本结构的提水工具, 就是一个极简单的离心泵的模型。转动的十字板叫做叶轮。具有出水口、吸水门的密闭容器, 叫做泵体。因为这种水泵是依靠离心力来工作的, 所以叫做离心泵。
2 离心泵的结构性能
离心泵的种类很多, 目前, 农业上应用最为普遍的是单级单吸式离心泵。
单级单吸式离心泵的单级是指仅有一个叶轮, 单吸是指水流从叶轮的一侧沿轴向流入。该泵的特点是结构简单, 维护检修方便, 流量较小而扬程较高, 适合于固定或移动使用。为了与世界标准接轨, 我国已将单级单吸式离心泵规定为IQ型。目前生产中常见的几种标记, 一般都是指单级单吸式离心泵。单级单吸式离心泵主要由叶轮、泵轴、轴承、泵壳、填料函、密封环及联轴器等组成。下面简单介绍单级单吸式离心泵主要部件的结构及性能。
(1) 叶轮。叶轮是水泵最主要的部件。水泵流量、扬程的大小和效率的高低都与叶轮的形状、大小及表面光洁度有着密切的关系。叶轮通常用铸铁或铸钢制成, 单面进水。通过叶轮把电动机 (或其他动力机) 的机械能, 转变为液体的压力能和动能。
(2) 泵轴与轴承。泵轴是传递动力的主要零件, 要求有足够的强度和硬度。它的一端接联轴器或皮带轮, 另一端装叶轮。单级泵叶轮多采用悬臂安装, 因在水中工作, 要求用优质碳素钢或不锈钢制造。
(3) 填料函或密封装置。填料函俗称盘根箱, 用来封闭泵轴穿出泵壳处的间隙, 防止水从泵内流出和空气透入泵内, 同时还可引水润滑和冷却泵轴。填料函由底衬环 (又名填料座) 、填料 (又名盘根) 、水封环 (又名填料环) 、水封管和压盖等零件组合而成。
(4) 泵壳和联轴器。 (1) 泵壳:外壳多采用蜗壳形, 泵壳上的锥形扩散管的作用主要是为了降低水流速度, 把液体流动的动能转化成压力能。 (2) 联轴器:用来把水泵轴与动力机轴连接起来一同旋转。联轴器又称联轴节、对轮、靠背轮等, 有刚性和挠性两种。刚性联轴器用两个圆法兰盘连接, 对泵轴和动力机轴要求有很好的同心度, 在连接时无调节余地, 因此要求安装精度高, 常用于小型泵机组和立式组的连接。挠性联轴器常用的有挠性爪联轴器、弹性圆柱销联轴器、木销联轴器等。
3 使用技术
(1) 启动。离心泵在充水前已将出水管路上的闸阀关闭, 在充水后应把抽气孔或灌水装置的阀门关闭, 同时启动动力机, 并逐渐加速, 待达到额定转速后旋开真空表和压力表, 观察它们的指针位置是否正常。如无异常现象, 可慢慢将出水管路上的闸阀开到最大位置, 完成整个启动过程。电动机的启动电流一般可达额定电流的4~7倍。为了安全运行起见, 必须设法使电机在轻载情况下启动, 待它进入正常运行后, 再把负载增加到额定值。离心泵关闸启动对整个机组启动运行是极其有利的。
(2) 开机运转过程中, 必须注意观察仪表读数, 轴承温升、填料漏水及泵的振动和噪音等是否正常, 如果发现异常情况, 应及时处理。轴承温度最高不大于80℃, 或不得超过环境温度40℃。填料正常, 漏水应该是少量均匀的。用机油润滑时, 轴承油位应保持在正常位置, 不能过高或过低, 如过低时, 应及时补充润滑油。黄油润滑时, 新水泵运行300 h后应换油, 以后每运转1500 h换一次油。
(3) 经常检查进水池中有无漂浮物, 吸水管处有无漩涡, 以及注意进水池的水位变化情况。若水面降低到规定的最低水位线以下时, 水泵应停止工作, 以免发生汽蚀, 损坏叶轮;或调节间隙, 适当减少水泵出水量, 使进水池水位上升。
(4) 水泵在运行时, 要随时注意传动皮带是否过松或过紧, 一组三角皮带中更需注意不能有松紧不均的现象。如果皮带过紧, 轴承会由于受拉力过大而发热, 加快轴承的损坏;但如过松, 被带动的水泵就达不到额定转速, 会降低效率, 皮带还会跳动, 使皮带容易损坏。所以皮带如有过松或过紧的现象发生, 要及时调整。如果皮带的松紧合适, 皮带仍然打滑时应在皮带上涂抹皮带蜡。
离心泵节能技术在油田的应用探析 篇9
离心泵因具备运行平稳、效率高、维修率低、易于调节等优点在油田生产运输过程中广泛使用, 成为输油泵站主要的动力设备。由于使用量大且较为集中, 耗能量在油田总耗能量占的比例较大, 因此, 如何降低离心泵的运行能耗已经是节能降耗的重要课题之一。本文通过分析离心泵的主要耗能因素, 对车削离心泵叶轮直径、离心泵的串并联方式使用、减少多级泵的叶轮级数、通过变频调速改变叶轮转速等节能技术进行分析研究, 作为研究节能技术的一些参考。
2 影响离心泵耗能的因素
2.1 机泵结构设计制造
高水平的制造工艺能够保证机泵高效长期作业。机泵的结构设计是否合理, 各个部件的尺寸精确度和形状正确性是否达标, 装配质量是否过关, 都影响着机泵的作业效率和耗能程度。
2.2 机泵型号的选择
由于油田管路的实际情况不尽相同, 我国市场上机泵型号不齐全, 如何选择最符合实际需求的机泵型号存在一定的难度, 为求保险一般会选择杨程裕量大的机泵, 使得机泵无法在高效区内运转, 导致运行效率无法达到最高效率点[1]。另外, 机电的选择也非常重要, 机电负载率高会出现“大马拉小车”的现象, 反之则会使电机功率因数下滑, 增加没必要的无功耗损, 导致输电线损加重, 造成能源浪费。
2.3 机泵的运行状况
机泵的运行状况受到许多因素的影响, 机泵自身问题、操作条件、调节方法以及运行环境等都会对机泵的运行状况产生影响。机泵运行状况的好坏是影响机泵能耗的最重要的因素, 因此, 一般的离心泵节能技术都是以改善机泵运行状况为出发点和目的。
3 几种离心泵节能技术的应用探析
3.1 车削离心泵叶轮直径
离心泵目前以叶片式离心泵为主, 通过高速旋转叶轮抽送工质完成作业。将离心泵叶轮的直径由D车削至D'时, 以下车削定律成立:
H/H′=D/D′ (H、H′为车削前后离心泵的扬程)
Q/Q′= (D/D′) 2 (Q、Q′为车削前后离心泵的流量)
N/N′= (D/D′) 3 (N、N′为车削前后离心泵的功率)
利用离心泵叶轮扬程、流量等相关数据, 就可以结合管路需要的压力通过该定律计算出叶轮车削的直径[2]。叶轮直径通过车削后缩小, 离心泵的扬程功率以及流量因此降低, 以满足实际管路需求。该技术虽然有效, 但是需要使用精密的机床设备进行操作, 为了防止撤销过量导致车削报废, 还要注意进行分部操作, 且车削后叶轮无法恢复, 因此流量只能减小不能增大, 限制了使用范围。
3.2 离心泵的串并联方式使用
离心泵的串联或并联是在单台离心泵已经无法达到输送目的时使用的技术方法, 以提高流量或者压力都满足输送要求。离心泵的并联是指两台以上 (含两台) 的离心泵同时作业于同一处管路。一般在两种情况下采取离心泵的并联措施。一种情况是当需要扩建机组时, 流量需求也相应增加, 但原有的离心泵依然能够正常作业。另一种情况是流量受外界影响, 波动幅度很大, 这就需要使用两台甚至是多台离心泵并联工作, 以保证离心泵工作的高效率。根据实际流量来增减作业的离心泵台数。离心泵的串联是指两台或多台流量相同的离心泵共同作业, 且串联的离心泵工况点流量必须相等或者相近才能保证其高效作业。且必须对离心泵的密封装置以及壳体进行承压检查, 保证满足作业需求。
3.3 减少多级泵的叶轮级数
多级离心泵的作业效率与多个串联使用的单级离心泵作业效率相同。并且有:H=C×h;N=C×n; (H=多级离心率扬程;N=多级离心率功率;C=叶轮级数;h=单级叶轮扬程;n=单级叶轮功率) 由该公式可以得出, 当多级离心泵扬程过高时, 可以适当减少叶轮级数以满足系统实际需要[3]。该方法操作简单, 在使用前简单计算就可得出需要减少的叶轮级数, 并且效果十分明显, 因此得到广泛的应用。其缺点在于在减少级数时只能进行整体拆除, 并且只能在相对稳定的作业环境下进行。
3.4 改变离心泵叶轮的转速
改变离心泵叶轮的转速是指在离心泵作业已经达到流量与扬程的需求前提下, 改变离心泵叶轮的运行速度, 已达到节能降耗的目的。目前改变离心泵叶轮的转速有两种方式, 一种是改变电动机转速, 另一种则是增加变频调速。从实际应用的情况分析, 变频调速的节能效果较之改变电动机转速方式显著, 该技术能够节约剩余的扬程并提高离心泵的运行效率[4]。变频调速技术的发展在近几年来非常迅速, 已经可以满足石油化工行业的技术需求, 高效的变频调速体系在石油化工企业中被广泛使用。具有使用简便、节能降耗、易于形成自控系统等优点, 已经成为企业提高效益的有效途径之一。而管道运输行业中设备多属高耗能设备, 变频调速技术的运用能够降低设备能耗, 降低企业经济成本。利用变频调速技术实现离心泵调速后, 离心泵耗能明显下降, 节能效果十分显著, 并且具有以下几个优势:
(1) 离心泵实现了自动调节控制, 供水达到动态平衡, 水泵的转速实现了平滑调节。
(2) 可达到20:1的调速范围, 在整体调速范围内的调速效率高[5]。
(3) 离心泵启动与停机时能够实现软启动、软着陆, 避免了系统水击现象的出现。
(4) 可实现对离心泵的电压、电流、运行转速以及运行频率等参数进行实时在线监控。
(5) 能够延长离心泵的使用寿命, 降低维修率, 实现离心泵的长期高效作业。
(6) 降低离心泵作业噪声, 保护环境。
4 结束语
由以上针对影响影响离心泵耗能的因素以及几种离心泵耗能技术的分析研究得出:
(1) 影响离心泵能耗的因素较多, 自身构造设计、质量以及运行过程中各种外在因素都会影响的离心泵的耗能产生影响。
(2) 离心泵的节能技术多样, 根据实际情况进行选择适合的技术应用, 才能实现真正的节能降耗。
(3) 未来的节能技术将向新科技领域方向发展, 实现智能化、自动化节能降耗, 以达到更合理更经济的节能目标。然而, 单纯依靠节能技术来进行节能降耗是比较片面的, 石油化工企业应该提高全体员工的环保意识, 从根本上带动节能工作的开展;进行科学合理的能源管理, 全面实现节能降耗, 从而提高企业的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]于建基.离心泵叶轮变径实践[J].甘肃科技, 2010, 60 (22) :691-707
[2]白庭河, 贾国静, 杨晓霖, 伍茂林.离心泵非定常流场计算和影响使用寿命的因素分析[J].甘肃科学学报, 2011, 76 (01) :127-134
[3]康新刚.浅论压力容器无损检测技术[J].科技资讯, 2010, 67 (14) :248-257
悬臂式离心泵转子动平衡技术 篇10
离心泵在化工企业中被广泛用于液态物料的输送。在实践中发现, 当所需输送物料的流量及压力不大时, 大多采用单级或两级悬臂式离心泵。同所有旋转机械一样, 这些离心泵都会由于长期运转过程中, 零部件之间或物料与叶轮之间的长期摩擦造成磨损, 使得动不平衡量过大, 从而引起机器振动值超标, 影响其长期安全稳定运行。
由于上述原因, 转子必须进行平衡校正, 减小其对机器振动的影响。但在平衡实践过程中, 由于悬臂端外伸距离较大, 在动平衡机上平衡时, 对轮侧往往会翘起, 不能稳定安放在支撑上, 给平衡过程带来了困难。文中以某企业液态氢泵为例, 介绍了平衡方法, 以期为其他类似转子的平衡提供有效的借鉴。
2 转子简介
转子为南方某石化公司液态氢泵, 其结构如图1。该转子采用双级悬臂式结构, 质量26kg, 工作转速2950r/min, 叶轮直径290mm, 轴承跨距220mm, 转子长度770mm。
由图1可见, 该转子外伸段长度达到410mm, 已经超过了转子长度的一半, 外伸距离相对较长, 外伸段质量约15kg, 平衡升速阶段, 转子的甩头效应对振动影响较大, 因而在达到平衡转速之前要观察不平衡量的变化情况, 以确定到达平衡转速后, 甩头效应是否持续有影响。
3 平衡原理[1,2]
由力学原理知, 硬支承平衡机就是根据动反力FL、FR来确定两校正面上离心力和fL、fR, 从而确定两校正面上的不平衡量。由于转子惯性力矩可省略不计, 故支承反力和不平衡力是平衡的, 如图2所示, 推导出如下的平衡方程:
又因为:fL=mL·r1·ω2, fR=mR·r2·ω2
上述方程联立可得不平衡质量mR、mL与支撑上动载荷力FL、FR之间的关系为:
对于本文所述转子, 采用了两种平衡面布置方案, 如图1所示。方案Ⅰ:以叶轮为两平衡面;方案Ⅱ:以对轮轮毂端面及两叶轮中截面为两平衡面。
这两种方案的平衡原理图如图3、图4所示, 则不平衡质量mR、mL与支撑上动载荷力FL、FR之间的关系为:
4 平衡过程
4.1 支撑位的选择
如图1所示, 支撑位选择在两轴颈 (1) (2) 处, 但由于外伸距离较大, 且外伸段质量较大, 转子放置在平衡机摆架上后对轮端会翘起, 因而采用图5所示自制夹具将其夹紧, 防止翘头[3]。测试采用的是硬支撑平衡机, 支撑刚度很大, 其固有频率远大于转子固有频率, 刚性转子往往在低速下进行平衡, 则很难与支撑产生共振。增加夹具对支撑刚度影响不大, 因而不会影响测量准确性。
4.2 平衡面的选择
如前述, 拟采用两种方案进行平衡校正, 见图1。两种方案下测量的转子初始不平衡量见表1中1~2号数据。
按照GB-T 9239-1988《刚性转子平衡品质许用不平衡的确定该类转子的》的规定, 该类转子的平衡品质等级应达到G6.3, 单面剩余的许用不平衡质量为1.86g, 可见, 两种方案下, 转子的初始不平衡量都远超过了允许值, 该转子需要进行平衡校正。
但方案Ⅰ的测量结果比方案Ⅱ的要大得多。选择不同平衡面, 支撑的动反力FL、FR并没有变化, 那么从式 (3) ~ (6) 可以看出, 方案Ⅰ的不平衡质量大于方案Ⅱ是合理的。从结构上来看, 对轮的质量不平衡对整个转子不平衡的影响是不可忽略的。综上所述, 采用方案Ⅱ对转子进行平衡也是合理的, 并且由于初始不平衡质量小, 可以降低校正过程的难度。
4.3 校正结果
方案Ⅰ的左平衡面为对轮轮毂端面, 常规的采用钻孔的方式进行去重, 但轮毂的环形端面宽度仅有20mm, 不宜钻直径较大的孔。若钻准8的孔, 深度达到48mm, 已经钻穿轮毂;若钻准10的孔, 深度为31mm, 也达到轮毂长度的3/4, 准12的孔深有21mm, 但孔径过大, 影响对轮结构安全性。最终确定采用在轮毂外圆面焊接质量为13.5g的方形钢片进行校正。焊接过程加入了焊条质量, 使得所加质量偏大, 经过一次打磨后剩余不平衡量最终达到允许值。结果见表1, 序号3数据。
4.4 支撑 (2) 外移测量结果的讨论[3,4,5]
文献[4]中所述平衡机电机驱动轮直径与转子驱动段轴径接近造成系统共振, 从而影响平衡结果, 需改变驱动位置。但对于本文所述转子, 两支撑间并无其他轴段可选, 若出现文献[4]所述情况, 那么是否可采用文献[5]所述方法, 将支撑外移, 驱动位置选择在轴颈 (2) 处。这样做不仅可以避免系统共振的影响, 同时还可避免翘头的现象发生, 可谓一举两得。
按照步长20~40mm将支撑 (2) 向外移动, 由于支撑轴段直径变小, 需重新调整支撑高度, 以使转子水平放置在摆架上。调整后, 不改变转子的最终平衡状态进行测量, 结果见表2。
从表2中可以看出, 随着支撑外移, 不平衡量的变化不大, 所有结果也都没有超过G6.3的允许值。但新支撑点, 可能由于尺寸误差或者表面缺陷造成数据变化, 不能真实反映不平衡量的变化情况。所以在外侧叶轮半径120mm、角度210°处黏贴了一质量为7.5g的金属垫片, 人为增加不平衡量值, 以观察其变化情况。最终测量结果见表3。
从表3的结果来看, 若考虑尺寸误差、表面缺陷以及测量误差的影响, 其数值的变化是在可以接受的范围之内的。
5 结语
(1) 对于该类转子, 采用方案Ⅱ所示平衡面选择方式可以有效减小校正质量, 降低校正难度, 若校正终了再按照方案Ⅰ进行一次校正, 则能进一步提高平衡精度。
(2) 当出现轴颈有严重缺陷[5]、平衡机电机驱动轮直径与驱动轴段直径接近造成系统共振[4]以及本文所述翘头现象出现时, 采用支撑外移的方法进行校正是行之有效的。
(3) 支撑外移后, 外伸段长度减小, 甩头效应的影响减小, 所以当叶轮端初始不平衡量过大, 甩头效应的影响明显时, 应先单独对叶轮进行静平衡校正。
参考文献
[1]周仁睦.转子动平衡原理、方法和标准[M].北京:化学工业出版社, 1992.
[2]胡光辉, 唐大学.刚性转子动平衡机的试验测试原理及算法分析[J].计量检测与监测, 2007 (6) :131-133.
[3]李宁, 段志宏, 李多民.PC6106通风机转子的动平衡技术研究[J].机械工程师, 2008 (6) :8-9.
[4]李宁, 段志宏.浅析GA201离心泵转子的动平衡技术[J].茂名学院学报, 2009 (6) :42-44, 55.
[5]祁乃斌, 袁奇, 饶金阳.长外伸段转子高速动平衡时支承方式的研究[J].热能动力工程, 2008, 23 (4) :373-377, 441.
离心泵原理及抗气蚀措施分析 篇11
【关键词】原理；气蚀；温度；压力
【中图分类号】THI33.31
【文献标识码】A
【文章编号】1672—5158（2012）10-0041-01
一、离心泵结构
离心泵的基本构造是由六部分组成的，分别是：叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。
1、叶轮是离心泵的核心部分，它转速高输出力大，叶轮上的叶片又起到主要作用，叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑，以减少水流的摩擦损失。
2、泵体也称泵壳，它是水泵的主体。起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接。
3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转矩传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件。
4、轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种。滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2／3～3／4的体积太多会发热，太少又有响声并发热。
滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的，加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出并且漂失，太少轴承又要过热烧坏造成事故。在水泵运行过程中轴承的温度最高在85～C一般运行在60度左右，如果高了就要查找原因（是否有杂质，油质是否发黑，是否进水）并及时处理。
5、密封环又称减漏环。叶轮进口与泵壳问的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，效率降低。间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。为了增加回流阻力减少内漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环，密封的间隙保持在0.25～1.10mm之间为宜。
6、填料函主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵内的水流流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空。当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管注水到水封圈内使填料冷却！保持水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意！在运行600个小时左右就要对填料进行更换。
7、轴向力平衡装置在离心泵运行过程中，由于液体是在低压下进入叶轮，而在高压下流出，使叶轮两侧所受压力不等，产生了指向入口方向的轴向推力，会引起转子发生轴向窜动，产生磨损和振动，因此应设置轴向推力轴承，以便平衡轴向力。
二、离心泵原理
1、叶轮被泵轴带动旋转，对位于叶片问的流体做功，流体受离心力的作用，由叶轮中心被抛向外围。当流体到达叶轮外周时，流速非常高。
2、泵壳汇集从各叶片问被抛出的液体，这些液体在壳内顺着蜗壳形通道逐渐扩大的方向流动，使流体的动能转化为静压能，减小能量损失。所以泵壳的作用不仅在于汇集液体，它更是一个能量转换装置。
3、液体吸上原理：依靠叶轮高速旋转，迫使叶轮中心的液体以很高的速度被抛开，从而在叶轮中心形成低压，低位槽中的液体因此被源源不断地吸上。
三、离心泵气蚀
离心泵运转时，液体压力沿着泵入口到叶轮入口而下降，在叶片入口附近的K点上，液体压力pK最低。此后由于叶轮对液体作功，液体压力很快上升。当叶轮叶片入口附近的压力pK小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力pV时，液体就汽化。同时，使溶解在液体内的气体逸出。它们形成许多汽泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力，则汽泡又重新凝结溃灭形成空穴，瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然增加（有的可达数百个大气压）。这样，不仅阻碍液体正常流动，尤为严重的是，如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数个小弹头一样，连续地打击金属表面。其撞击频率很高（有的可达2000～3000Hz），于是金属表面因冲击疲劳而剥裂。如若汽泡内夹杂某种活性气体（如氧气等），它们借助汽泡凝结时放出的热量（局部温度可达200～300℃），还会形成热电偶，产生电解，形成电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。上述这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击负荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为气蚀。
四、离心泵气蚀的部位
离心泵最易发生气蚀的部位有：-Xv"Y）m'C3{0s
a 叶轮曲率最大的前盖板处，靠近叶片进口边缘的低压侧；5＿！0／v2y
b 压出室中蜗壳隔舌和导叶的靠近进口边缘低压侧；
c 无前盖板的高比转数叶轮的叶梢外圆与壳体之间的密封间隙以及叶梢的低压侧；9^：^4H-^+z*x！d，[！e9
d 多级泵中第—级叶轮。
五、提高离心泵抗气蚀措施c6R％c：a.e5U
1、提高离心泵本身抗气蚀陛能的措施2F429V4V3H01，a'16
（1） 改进泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。增大过流面积；增大叶轮盖板进口段的曲率半径，减小液流急剧加速与降压；适当减少叶片进口的厚度，并将叶片进口修圆，使其接近流线形，也可以减少绕流叶片头部的加速与降压；提高叶轮和叶片进口部分表面光洁度以减小阻力损失；将叶片进口边向叶轮进口延伸，使液流提前接受作功，提高压力。
（2） 采用前置诱导轮，使液流在前置诱导轮中提前作功，以提高液流压力。
（3） 采用双吸叶轮，让液流从叶轮两侧同时进入叶轮，则进口截面增加一倍，进口流速可减少—倍。-w$@.E2w-15S-o#["d
（4） 设计工况采用稍大的正冲角，以增大叶片进口角，减小叶片进口处的弯曲，减小叶片阻塞，以增大进口面积；改善大流量下的工作条件，以减少流动损失。但正冲角不宜过大，否则影响效率。；L#[8w&H6i7
（5） 采用抗气蚀的材料。实践表明，材料的强度、硬度、韧性越高，化学稳定性越好，抗气蚀的性能越强。
2、提高进液装置有效气蚀余量的措施-N+B6}0P！L+o／n）z
（1） 增加泵前贮液罐中液面的压力，以提高有效气蚀余量。
（2） 减小吸上装置泵的安装高度。：W9k&G：Vlrr／
（3） 将上吸装置改为倒灌装置。&Q+z$R#i$Q＼
（4） 减小泵前管路上的流动损失。如在要求范围尽量缩短管路，减小管路中的流速，减少弯管和阀门，尽量加大阀门开度等。
以上措施可根据泵的选型、选材和泵的使用现场等条件，进行综合分析，适当加以应应用。
参考文献
[1] 钱锡俊，陈红.泵和压缩机[M].东营：石油大学出版社，2004
离心泵新技术 篇12
1 工作原理
永磁调速装置通过空隙从电动机向负载传输扭力。在外输泵上加装1套永磁调速装置,可以使电动机根据泵的需要供电,使泵达到理想的运行状态。
永磁调速装置主要由导体转子、永磁转子和控制器3部分组成。导体转子固定在电动机轴上,永磁转子固定在负载转轴上,导体转子和永磁转子之间有间隙(称为气隙)。这样,电动机和负载由原来的硬(机械)连接转变为软(磁)连接,通过调节永磁体和导体之间的气隙就可实现负载轴上的输出转矩变化,从而实现负载转速变化[1]。
当永磁调速装置接到一个控制信号后,如压力、温度、流量、液面高度等信号传到永磁调速装置的控制器,控制器对信号进行识别和转换后,产生一个机械操作指令,来调节导磁体和永磁体之间的间隙大小;然而,根据适时的负载输入扭矩的要求,调节永磁调速装置输入端的扭矩,最终改变电动机输出功率,实现电动机节能和提高电动机工作效率。
2 现场实施情况及效果
目前,分别在聚杏九污水站2号外输水泵、杏六三元污水站1号外输水泵及杏十联2号污水泵上安装永磁调速装置3套,应用后泵运行平稳,可以根据水量的变化实行调节,耗电量大幅下降。聚杏九污水站2号外输水泵泵压由改造前的0.6 MPa下降至0.08 MPa,输水单耗由0.36 kWh/m3下降至0.104 kWh/m3,节电率71.1%;杏六三元污水站1号外输水泵泵压由改造前的0.83 MPa下降至0.04MPa,输水单耗由0.41 kWh/m3下降至0.143 kWh/m3,节电率65.12%;杏十联2号污水泵从试验初期的运行情况来看,节能效果较好,泵压由改造前的0.57MPa下降到0.20 MPa左右,电流由148 A下降到62A,耗电量由2 070 kWh下降到1 080 kWh,单耗由0.26 kWh/m3下降到0.14 kWh/m3。改造前后数据对比见表1。
由试验应用的3台永磁调速装置使用效果来看,节电率水平不一,主要是由于各泵的运行工况不同。永磁调速装置的节能原理是使电动机根据泵的需要供电,如果泵的运行工况变化幅度越大、越频繁,则节能效果越明显。
由于各泵运行工况不一,平均节电量按35%计算,预计可实现年节电267.0×104 kWh,年节能量折合标准煤0.09×104t。
3 结语
根据生产实际情况,认真分析问题的关键,通过各种节能技术的适用性分析、筛选,最终确定应用最合理的节能技术,确保节能技术改造达到预定的节能效果。
永磁调速装置可使电动机适时地根据泵的需求供电,适应了油田生产用泵工况不稳定的需求,节电率可达20%～25%。另外,采用软连接方式,可以消除电动机和负载之间的振动传递,延长电动机寿命,同时对电网无谐波危害。
参考文献