化工装置中离心泵节能改造技术措施

化工装置中离心泵节能改造技术措施

杨俊

(成都勃维石化有限公司云南分公司，云南省昆明市 650000)

摘要：在化工生产过程中，离心泵是较为重要的动设备。大多数离心泵在经过较长时间的运作之后会出现较大的电能、基础配件的消耗，在降低离心泵的运作效率的同时也大大增加了离心泵的运维成本。因此，采用节能改造技术进行离心泵运行的优化有着十分重要的现实意义。基于此，文章主要对离心泵节能改造技术措施进行了相关分析、探讨，以供参考。

关键词：离心泵；节能技术；改造；电动机

前言

离心泵是化工生产过程中较为重要的生产设备，其主要作用在于运输生产工程中的油类、水类、化工原料与成品等，同时也是电能消耗较大的设备，大部分离心泵都要不间断运行，所以会消耗大量电能，甚至达到整个生产系统运作电能消耗的85%以上。因此，加强对离心泵的耗能改进，对离心泵进行节能改造，对于提高化工生产效率，实现节能降耗有着十分明显的现实意义。

一、离心泵工作原理

离心泵通过电动机带动叶片进行高速旋转，进而实现对液体的有效输送。电力驱动电机，带动叶轮旋转形成离心力，管道液体受到离心力的作用沿着叶片方向移动，进而从叶轮口流出。在叶轮的作用下，液体的压强与流速都大幅增加，进而发生高速流动。在液体被甩入叶轮出口时，在叶轮入口中心形成低压状态，此时叶轮与叶冠之间形成较大的压力差，液体在压力的作用下进入到管路。在离心泵的不断吸入、排出的作用下，实现液体的不间断运输、输送功能。通常情况下离心泵又可分成容积式泵、叶片式泵以及其他类型泵。其中离心泵属于叶片式泵的一项重要组成部分，其一般包括了单吸与双吸两类。

二、离心泵消耗过高的原因

（一）结构与效率限制

离心泵的使用效率在较大程度上决定了化工生产的效益。当前，离心泵的运行过程能耗普遍较大，降低了工作效率，也缩短了设备的使用寿命。离心泵受到自身结构与效率的限制在运行过程中会出现一定消耗，输送介质的密度、流速等也会的离心泵效率造成影响。离心泵制造技术发展滞后于工业生产需求，泵体的结构成为了影响能源消耗的重要因素，无法实现对离心泵运作消耗的有效控制。

（二）泵型选择不正确

离心泵型号的正确选用，也会对离心泵的运作效率产生较大影响。许多企业选择一些流量很大的离心泵来提高输送效率。但是实际上并非扬程越大，离心泵的运作效率越高。若是输送量较小，使用大扬程的离心泵反而会导致能源的浪费。而一些小型企业处于节约成本的目的选择小型的、价格较便宜的离心泵，在长期运行过程中一旦遇到工作量大的情况，将会出现功率与输送效率滞后的情况，及时满负荷运作也是徒增能源消耗，同时也会加剧离心泵的损耗，增加成本。

（三）节能理解不到位

离心泵的节能情况处理反映在工作消耗方面之外，还体现在日常维护方面。许多企业忽视了离心泵运维保养的重要性，即便是确保离心泵在高负荷之下运行，但是在输送物质过程中，叶轮等位置极易缠绕、吸附许多杂质。以及管道内的颗粒物也会对离心泵叶轮等造成冲击性损伤。以及未按规定进行离心泵的规范使用，也是离心泵发生损伤的重要原因。

三、离心泵的节能改造技术措施

（一）提高离心泵自身效率

首先，要提高离心泵的水力效率。确保离心泵处于额定功率下运作；设计多级泵叶轮出口，并结合输送介质、叶轮材质等进行导液口的针对处理；做好叶轮防腐措施，提高介质清洁性，以及结合介质流速、重量等对离心泵内部结构形状进行合理设置。其次，要提高离心泵的容积效率。于离心泵进口位置设置密封装置，对密封间隙进行合理设置，一旦磨损量超标需及时进行修补、更换；注意控制轴承位置的漏损，以及对平衡盘轴向间隙进行及时检查、调整、更换。最后，还要提高离心泵的机械效率。合理减少离心泵轴承模式，并对不合适的轴承进行及时更换；降低轴承磨损，确保较好的机械密封状态；提高叶轮盖板，确保壳体内表光滑；控制壳体之间的缝隙，避免过大而增加叶轮圆盘磨损；加强对离心泵结构的合理设计，降低叶轮磨盘损失，以此提高离心泵的运转的机械效率。

（二）对离心泵进行合理选型

化工生产过程中离心泵选型不合理，不但不能很好地满足生产工艺的要求，同时在液量过大的情况下也会降低离心泵的运行效率，导致能源的大量浪费。离心泵选型合理的标准在于其离心泵的运行始终处于较高效率的状态。在对离心泵进行选择过程中，需要综合对离心泵的形式、规格、数量、转速等进行考虑，进而选择最优的设备配套。对离心泵进行合理选择需充分做到：①满足生产的最大流量、最大扬程需求；②在确保正常运作的前提下尽量靠近设计工况点；③尽可能地选型质量小、结构简单的泵型；④选择抗腐蚀性、转速稳定的离心泵，确保安全运行，条件允许的情况下应选择性能曲线有“驼峰”的离心泵。

（三）切割或加大叶轮直径

结合生产现场实际对离心泵进行调整是提高离心泵运作效率较为常见的方法。其中，对叶轮进行合理切割，或者是改用直径较大的叶轮，有助于提高离心泵的运作效率。切割叶轮能够提高离心泵流量，减少离心泵运转功率损失；增加叶轮外径，能够增加离心泵的工作流量，两者都能够达到提高离心泵运转效率，节能降耗的效果。

（四）调节可动叶片

通过安装可调节角度的叶片，也能够获得较好的节能效果。使用可动叶片的泵，在低负荷运转时，其效率要明显高于离心泵的工作效率，并且可以根据不同的工况进行叶片安装角度的调整，提高离心泵与工况的匹配度。通过安装可动叶片，可以采用调整叶片角度的方式来调整泵的性能。增加叶片安装角度，则离心泵的流量功率增加，反之则减小。结合运行工况调节可动叶片，能够有效避免节流损失，获得较好的经济效益。

（五）采用变速调节方法

控制管道开度是调节流量的主要是方式，离心泵流量增加，管道开度变大，反之则减小。变速调节方法的应用主要是通过对离心泵的转速进行调节的方式来控制介质流量。在实际调节过程中，通常采用保持流量大小不变的方式来使离心泵工作效率处于相对稳定状态。同时离心泵消耗的功率与压力差、电流也有着密切关系。在保持流量不变的情况下，降低压力差，能够有效降低耗电量。采用变速调节的方式能够获得较为明显的节能效果，有效降低管道压力的同时可以延长离心泵的使用寿命。

四、结束语

综述可知，离心泵作为化工生产过程中较为核心的设备，其耗能情况的也较为严重。确保离心泵较高的运转效率是提高化工生产效率的重要保障，但同时也需要加强对能耗与消耗的控制，这也是提高生产经济效益的重要措施。对此，相关企业必须加强复离心泵节能改造的高度重视，在深入分析离心泵消耗过高原因的基础上，采取有效的节能改造技术措施，实现离心泵运转的节能减排，推动化工生产的可持续性，提高企业经济效益。

参考文献：

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