第40卷第9期廣州化工Vol. 40 No.92012年5月Guangzhou Chemical IndustryMay. 2012三元流節(jié)能技術(shù)在循環(huán)水泵的應(yīng)用分析楊明，曹原原(中國石油化工股份有限公司洛陽分公司，河南洛陽471012)摘要:介紹了中石化洛陽分公司循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行現(xiàn)狀,并在能源利用方面進(jìn)行了詳細(xì)分析,指出存在的不合理現(xiàn)狀，重點介紹了對在循環(huán)水泵上使用三元流技術(shù)的可行性進(jìn)行了探討,提出改進(jìn)方案,并就方案實施后帶來的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了初步的估算。關(guān)鍵字:循環(huán)水;泵;三元流;分析;節(jié)電中圖分類號:TH3文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1001 - 9677(2012)09 -0193 -02Application Analysis of Ternary - flow Energy Saving Technologyin the Circulating Water PumpYANG Ming, CAO Yuan - yuan(Luoyang Branch, Sinopec ，Henan Luoyang 471012, China)Abstract: The running status quo of water circulating system in Luoyang Branch, Sinopec ，was introduced, the en-ergy application was analyzed in detail, and the prespnt unreasonable situation was pointed out. The feasibility of ternary-flow technology in the circwlating water pump was mainly explored , the improvement scheme was put forward, and the e-conomic benifit brought by the implementation of the scheme was estimated preliminarily.Key words: circulating water; pump; ternary - flow ; analysis; power saving中石化洛陽分公司(下面簡稱分公司)建有四座循環(huán)水場(分別簡稱:- -循、三循、化循和五循)。一循擁有涼水塔11間,循環(huán)水泵8臺,供水能力為29500 m'/h,主要為- -聯(lián)合、三聯(lián)合、空壓、油品、氣體裝置提供冷卻用循環(huán)水。三循擁有涼水塔4間,循環(huán)水泵8臺,供水能力為13600 m’/h,主要為二聯(lián)合、四聯(lián)合裝置提供冷卻用循環(huán)水?；瓝碛袥鏊?間，循環(huán)水泵8臺,供水能力為28000 m'/h, 主要為芳烴聯(lián)合裝置、精對苯二甲酸等化工裝置提供冷卻用循環(huán)水。五循擁有涼水塔2間,循環(huán)Q.(QJ0.Q水泵3臺,供水能力為8000 m'/h,主要為冷凍站、合纖公司提供冷卻用循環(huán)水。2.負(fù)而變化引起的高能耗3.合理能耗目前環(huán)境污染嚴(yán)重,全球能源緊張,我國“十二五”期間單位圈1耗能分布 曲線國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗降低16%的節(jié)能目標(biāo)，分公司也面臨2012年扭虧為盈翻身仗的大目標(biāo)，而泵的耗電量約占循環(huán)水系這里以供水化循站為例,化循正常生產(chǎn)時共5臺泵全天候統(tǒng)總用電量夏季的70% ,冬季的95% ,供水車間主要設(shè)備為循環(huán)運(yùn)行,五泵出口總管壓力0. 49 MPa,總管流量為20000 m'/h。其水泵,并且介質(zhì)單一,對供水車間增上節(jié)電項目,降低綜合能耗中兩泵是7*和8*泵,另三臺為新泵,其中兩臺銘牌參數(shù)為流量勢在必行。5800 m'/h、揚(yáng)程47 m,一臺流量5500 m/h、揚(yáng)程47 m。1運(yùn)行現(xiàn)狀7*泵人口和出口閥全開,實際流量約為Q =3220 m'/h,揚(yáng)程約49 m,電機(jī)運(yùn)行電壓U=6280 V,實際電流le =68 A,cos0 =通過調(diào)查,目前循環(huán)水系統(tǒng)存在的主要問題是:多開泵,循0. 82 ,循環(huán)水密度1.0中國煤化工時電機(jī)實際輸環(huán)水量有富余;少開又不足,車間解決辦法是,部分水泵的出口人功率為:CNMHG閥關(guān)小卡量,降低水泵的運(yùn)行效率,這樣就導(dǎo)致泵做了足量的P=/3xUxIx cosyu=1uoux0o xu.OL =606.5 kW功,卻沒有達(dá)到設(shè)計的效果,從而增加了電單耗。合理耗能分布曲線見圖1。作者簡介;楊明( 1980 -),女,助理I程師,2005年畢業(yè)于河南工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè).獲得學(xué)士學(xué)位,進(jìn)入中石化洛陽分公司,- - 直從事循環(huán)水:技術(shù)工作。19廣州化工2012年5月機(jī)組效率:水泵殼體尺寸條件下，局部改善葉輪的前后蓋板和蝸殼內(nèi)部的η機(jī)組=二egQH _ 1. 000 x9.8 x3220 x49 ,x 100% =70.8%形態(tài),減小流動損失,提高水泵效率。3600 x606. 5水泵效率:3效益分析η聚=77%通過上述分析可看出,7°泵實際運(yùn)行效率偏低,長期處于低通過.上述分析可看出,7"泵實際運(yùn)行效率偏低,如經(jīng)全三元節(jié)能技術(shù)改造,其泵效率η菜敗=85%,考慮各種損失因素,機(jī)組效區(qū)運(yùn)行,電耗較高,經(jīng)濟(jì)性差,需進(jìn)行節(jié)能改造。實際效率7機(jī)組改≥78.2% ,電機(jī)輸人功率:2循環(huán)水泵應(yīng)用三元流技術(shù) 可行性分析. p._ Pa_ egQH = 1.000x9.8x3220x49 = 549 2kW7機(jī)組改η7楓組3600 x0.782為了在改動最小的情況下,實現(xiàn)節(jié)能效果最大化,在不改變改造后每小時節(jié)電量:原機(jī)組結(jié)構(gòu)的前提下,將應(yīng)用全三元節(jié)能技術(shù)改造后的葉輪換Pq=P-P改=606.5 -549.2=57.3 kW裝于目標(biāo)泵體內(nèi),真正實現(xiàn)了省時、省力高效、節(jié)能的目標(biāo)。節(jié)電率:全三元水泵節(jié)能技術(shù)主要是依據(jù)三元流動理論和旋渦動力，=善-57.3 -9.4%學(xué),以CFD技術(shù)為基礎(chǔ),對水泵葉輪內(nèi)部流動特性進(jìn)行深入分析606. 5研究,并設(shè)計出符合葉輪內(nèi)部真實流動狀態(tài)的葉片形狀,其葉片7"泵按年運(yùn)行8400小時計，則年節(jié)電量為:71.5 x8400=的空間曲面能夠控制葉輪內(nèi)部全部流體質(zhì)點的速度分布,以達(dá)48.13萬度,電價按0.56元/度計算,年經(jīng)濟(jì)效益為48. 13 x0. 56到高效節(jié)能的目的。因此,應(yīng)用三元流動理論設(shè)計的葉輪,換裝=26.95萬元。在水泵內(nèi),就等于換裝了一臺新型高效率的水泵,可以使水泵的參照7泵改造后的預(yù)期節(jié)能效果,如將另-臺同型號的8*運(yùn)行效率得以顯著提高。泵進(jìn)行同樣的節(jié)能改造,則7*和8*泵兩機(jī)組年共節(jié)電:57.3x目前,對水泵葉輪設(shè)計采用國際上最前沿的泵水力性能解8400 x2 =96. 26萬度,年經(jīng)濟(jì)效益:96. 26 x0.56 =53.91萬元。決方案,其設(shè)計方法是全三元粘性正問題計算與反問題設(shè)計迭4結(jié)論代法(簡稱全三元設(shè)計法)。全三元粘性正問題計算是指,根據(jù)水泵葉輪和泵體等過流部件的幾何尺寸,形狀特征及流體進(jìn)出通過以上分析可看出,三元流理論成熟,運(yùn)用該技術(shù)進(jìn)行循口條件,應(yīng)用全三元CFD理論和技術(shù)直接求解泵內(nèi)流場的特征環(huán)水泵葉輪改造是可靠的,分公司供水系統(tǒng)采用三元流技術(shù)在參數(shù)(2]。反問題設(shè)計是指,根據(jù)實際運(yùn)行需要的流量、揚(yáng)程、功工藝上是可行的,項目實施投資回收期短、技術(shù)改造改動量也率效率等工況參數(shù),以及流動控制邊界條件等要素,設(shè)計出水小，如果分公司供水系統(tǒng)循環(huán)水泵大量采用三元流技術(shù)后,則可泵葉輪和蝸殼等過流部件的幾何尺寸和形狀,從而實現(xiàn)對給定有效降低分公司工業(yè)綜合能源消費(fèi)量,為公司平穩(wěn)、健康、可持內(nèi)流動特征的控制。續(xù)發(fā)展及響應(yīng)國家節(jié)能減排號召助力。經(jīng)上述方法設(shè)計出的全三元葉輪的特點是運(yùn)行平穩(wěn)、高效、必須汽蝕余量低。在改造過程中,我們分析研究水泵實際運(yùn)行參考文獻(xiàn)工況，對低效率葉輪的葉片形狀、葉片進(jìn)出口幾何尺寸、葉輪前1] 劉殿魁.離心泵內(nèi)具有射流-尾跡模型的三元流動計算[J].工程后蓋板幾何形狀等要素進(jìn)行分析研究。改進(jìn)的重點在于根據(jù)葉熱物理學(xué)報,1986,7(1):5 -6.輪內(nèi)部流動特性的要求,對葉片的進(jìn)出安放角、葉片數(shù)、扭曲葉[2]沈陽水泵研究所 、中國農(nóng)機(jī)院合編,葉片泵設(shè)計手冊[M].北京:機(jī)片各截面形狀等要素進(jìn)行修正,從而避免葉片工作面的流動分械工業(yè)出版社,1983,32 -33.離,減少流動損失,提高葉輪的工作效率”]。另外,葉輪的前后3] (美)卡拉?？?泵手冊(第三分冊) :泵的應(yīng)用[ M ].北京:機(jī)械工蓋板的形狀也將直接影響葉輪內(nèi)的流動的狀態(tài),我們在不改動業(yè)出版社, 1984:12 - 14.(上接第186頁)分證明以上對策有效保護(hù)Pd/C催化劑,挖掘其最大使用潛能,[3] 沈呂寧,毛文麟.鈀/炭催化劑失活的原因[J].石油化工, 1991 ,20實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化是效果顯著的。(4):234 -237.[4]熊大方. Pd/C催化劑表面沉積物的熱分析[J].石油化工,1994,23(11) :740 - 746.[$]孫靜 珉.聚酯工藝[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 1985 :299.1]美國 Engelhard公司. PTAP/C催化劑技術(shù)交流資料[ C] ,1982.[2]張永福. 對苯二甲酸精制催化劑(Pd/C)的微觀分析研究[J].催化報, 1989 ,10(3):237 -243.中國煤化工MHCNMH G .