交汇管路离心泵系统优化运行分析和节能改造_魏佳广

分支管路流量调节的协调控制设计叶松涛;罗雄麟【摘要】通过对分支管路系统进行机理建模,仿真分析了分支管路中流体的流动状态,并针对分支管路流量调节的问题提出了协调控制方案同时考虑了压力平衡.通过模拟仿真表明:所提出的协调控制策略能以较好的效果实现分支管路流量分配的协调与优化.【期刊名称】《化工自动化及仪表》【年(卷),期】2014(041)004【总页数】5页(P352-356)【关键词】协调控制;分支管路;流量调节【作者】叶松涛;罗雄麟【作者单位】中国石油大学自动化研究所,北京102249;中国石油大学自动化研究所,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TH814分支管路系统作为流体传输的重要输运工具，广泛应用于炼油化工领域，是加热炉、换热网络、反应器及锅炉等设备中普遍的流量分配输送装置。

流体在分支管路中流量调控效果的好坏，很大程度上决定了这些装置运行的安全性和经济性[1，2]。

当前，在分支管路流量控制领域，专家学者们主要侧重于两个研究方向：一是管路系统内离心泵与调节阀组合的控制方案对管路流量调节的影响分析[3～7]；二是针对加热炉支路温度平衡控制的研究[8～11]。

而对于分支管路流量分配策略方面，尚未见有专门的研究文献。

由于生产要求或工艺条件的变化，需要对总流量和各分支流量进行调节，以满足系统对流量的分配要求。

通常，分支管路系统的流量调节分为两种情况：当总流量需要改变时，分支流量设定值如何分配以保证总流量的实现；当某一分支管路流量设定值发生变化时，其他分支管路流量设定值如何调节以保证总流量不发生变化。

传统控制多停留在原始设计方案的多路单闭环控制，控制效果较差。

首先，由于人工操作无法同时改变多个支路流量，给分支管路流量的控制造成扰动，而且凭借经验和直觉很难实现合理分配。

因此，需要考虑流量协调控制以获得更加安全、经济、合理的分配方式。

此外，由于在实际工程中，总管路调节阀后面除装有流量计的情况外，有时会安装有压力计，而且实际生产中需要分支管路压力保持平稳，减小压力波动。

离心泵的改进创新措施1. 前言离心泵是一种常见的流体输送装置，广泛用于工程领域。

然而，传统的离心泵在某些方面存在一些不足，如效率低、噪音大、易损坏等问题。

为了改进离心泵的性能，人们进行了一系列的改进创新，本文将介绍一些常见的离心泵改进措施。

2. 提高效率的改进2.1 改进叶轮结构叶轮是离心泵的核心部件，直接影响着离心泵的性能。

为了提高离心泵的效率，可以对叶轮结构进行改进。

常见的改进措施有：采用叶片倾斜角度更合理的叶轮，增加叶片数量，优化叶片形状等。

这些改进措施可以减少流体的旋转损失，从而提高离心泵的效率。

2.2 优化进出口流道进出口流道是离心泵的另外两个重要组成部分，也是流体流动的关键区域。

通过优化进出口流道，可以减少流体的阻力损失，提高流体的流通效率。

常见的改进措施有：增加进出口流道的截面积，改善进出口流道的流线型设计等。

2.3 降低内部阻力除了叶轮和进出口流道外，离心泵的内部还存在一些其他的阻力，如泵壳内的摩擦力、转子与泵壳之间的间隙等。

通过采用先进的材料制作泵壳，减小转子与泵壳之间的间隙，可以降低内部阻力，提高离心泵的效率。

3. 降低噪音的改进3.1 减少振动离心泵在运行过程中会产生较大的振动，从而产生噪音。

为了降低噪音，可以采取一些措施减少振动，如：增加泵壳的厚度，采用减振材料来减少振动传递等。

3.2 优化泵壳结构泵壳的结构也会对噪音产生影响。

通过优化泵壳的结构，可以减少噪音的产生。

常见的改进措施有：采用泵壳内部衬以吸音材料，减少噪音的反射；采用波纹式的泵壳结构，降低噪音的传播等。

3.3 噪音吸收材料的应用在离心泵的设计中，可以使用吸音材料来吸收泵体内部的噪音，从而降低噪音的产生。

常见的吸音材料包括高密度泡沫材料、玻璃纤维绝缘材料等。

通过合理应用这些噪音吸收材料，可以有效降低离心泵的噪音。

4. 其他改进措施4.1 采用智能控制系统传统的离心泵往往无法根据实际需求智能地调节流量和压力。

为了提高离心泵的控制性能，可以引入智能控制系统。

油田离心泵节能改造探究随着石油工业的快速发展，油田开采工艺也日益完善。

离心泵作为油田生产中的重要设备，在油井注水、输送油液等过程中发挥着关键作用。

然而，传统离心泵普遍存在着机械效率低、能耗高、噪音大等问题，对环境和资源造成了较大压力。

为此，我们对油田离心泵节能改造进行了探究，以期提高设备的性能和效率，降低生产成本，为环保事业作出贡献。

离心泵在油田生产过程中的运用较为广泛。

一般来说，离心泵的运转方式为转子在离心力作用下旋转，推动被输送物质的流体进入泵体中心，形成高速旋转的涡流。

由于涡流中心的压力较高，被输送物质被压缩至高压状态，从而实现液体输送的目的。

然而，在油田生产中，由于输送物质的性质不同，离心泵所需的功率和效率也存在很大差异。

传统离心泵的机械效率普遍较低，能耗高，导致生产成本较高，对环境和资源造成不利影响。

因此，如何提高离心泵的性能和效率成为了油田生产中亟待解决的问题。

离心泵的节能改造可通过以下方式实现：提高转子转速、优化泵的结构和减少泵体的摩擦损失等。

其中，提高转子转速可有效提高离心泵的效率。

由于离心力与转子转速成正比关系，提高转速可使离心泵能将液体输送至更高的压力，达到节能的目的。

同时，采用优化的泵结构和减少泵体的摩擦损失可以降低泵的阻力，减少能量损失，提高机械效率。

近年来，基于新型材料和先进工艺的离心泵节能改造方案不断涌现。

如采用CFRP（碳纤维增强塑料）等轻质高强度材料制造离心泵叶轮，可大幅度减轻泵体重量，提高泵体刚度，降低振动噪音，提高机械效率。

此外，采用先进的流体分析技术优化泵的流道结构，可有效减小泵体内部湍流损失，提高流体运动效率，降低泵的能耗。

在电机方面，采用高效电机可有效提高离心泵的效率。

高效电机具有转矩大、功率密度高、效率高、噪音低等优点，可使离心泵在输送液体时能够达到更高的效率，大幅度降低能耗。

总之，离心泵的节能改造对于提高油田生产的效率和降低成本具有重要意义。

通过采用先进的材料和工艺技术，优化离心泵的结构和降低阻力，提高转速等措施，可有效提高离心泵的机械效率和性能，降低生产成本，减少环境和资源的压力。

离心泵的节能改造及前景
石金桥
【期刊名称】《通用机械》
【年(卷),期】2012(000)009
【摘要】简要介绍水泵节能改造的重要性,提出了泵的节能改造是全方位的系统工程,应从设计、选型、制造、安装、运行、操作和维护等多方面综合因素考虑,针对泵在不同阶段实施不同的节能方法；列举了泵节能改造的方法途径及措施方案,以及泵节能的发展前景.
【总页数】4页(P24-26,28)
【作者】石金桥
【作者单位】新乡市通用机械制造有限公司河南453002
【正文语种】中文
【相关文献】
1.离心泵节能改造技术探讨
2.一种离心泵轴端密封节能改造的实践应用
3.一种离心泵轴端密封节能改造的实践应用
4.离心泵叶轮切割的计算及其节能改造的应用
5.浅析离心泵机械密封节能改造措施
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离心泵性能分析及节能改造措施摘要：近年来随着石油化工行业，工艺优化、节能措施的不断实施，许多离心泵出现了大马拉小车现象，本文对石油化工类离心泵性能分析以及节能改造给出建议。

关键词：离心泵额定工况节能改造1、前言据有关资料，石油化工装置离心泵电机总容量占全部驱动电机总容量的55%。

对于石油化工装置来说，首先，离心泵能够满足装置长周期运行，也就是离心泵本身可以长期稳定运行；其次，离心泵要能够高效、节能运行，这样才能尽量降低成本，创造效益。

这两者又是相辅相成的，离心泵能够在节能状况下运行，往往也就运行的更加平稳。

本文对石油化工装置偏离额定工况离心泵性能分析与节能改造进行了介绍.2、离心泵偏离额定工况运行的原因2.1生产设计需留出一定余量使机泵确实能满足装置满负荷生产要求，因此正常的设计都需要留出一定的余量。

一般选泵时，要求额定流量取正常值的1.1~1.15倍；额定扬程为装置扬程的1.05~1.1倍。

2.2设计点工况不一定存在最合适机泵，被迫选用能力较高的机泵，这就不可避免的在机泵选型时出现大多机泵能力高于生产要求，造成“大马拉小车”，长期低效运行。

2.3由于现在石油化工装置因工艺优化、节能措施不断实施等原因，工艺调整比较大，造成泵运行参数波动大等，这就使得许多离心泵运行更加偏离额定工况点。

3、离心泵的需要节能运行的原因当离心泵运行工况小于泵的额定流量时，如果偏小不多，则只是效率下降，浪费电能，机械故障仍少见。

一旦偏小到某一限量，将要引起噪声和振动，泵性能上可能出现不稳定。

对于一般离心泵来说，最小连续流量可近似的按泵的额定流量30~40%估算。

实际生产中对于某特定离心泵来说，它仅需要在一个很小的参数范围内运行，所以应尽量使这个范围处于泵的额定工况周围，即离心泵处于效率比较高、运转比较稳定、故障率比较低的运行状态。

4、生产需用流量、扬程的测定一般根据管路特性及实际工艺操作条件可以计算得出生产需用流量、扬程，我们也可以通过比较简单的方法测定生产需用流量、扬程。

油田集输离心泵运行效率分析与改进措施摘要：随着工业化的发展，石油等化石能源的需求越来越大，而离心泵作为石油集输系统中的重要组成部分，发挥着不可替代的作用。

然而，在长期的运行过程中，离心泵由于各种因素的影响，会出现一系列的问题，导致运行效率下降，从而影响石油集输系统的生产效率和经济效益。

本文将以油田集输离心泵运行效率分析与改进措施为切入点，探讨离心泵运行效率的问题，并提出相应的改进措施。

关键词：油田；离心泵；运行效率一、影响离心泵运行效率的主要因素分析油田集输离心泵是石油行业中非常重要的设备，其运行效率直接关系到油田的生产效益。

影响油田集输离心泵运行效率的主要因素有以下几个方面：①叶片设计和磨损：叶轮是离心泵的核心部件，其叶片数量、叶片形状和叶片倾角等因素都会对离心泵的效率产生影响。

如果设计不当或者叶片磨损严重，都会导致离心泵的效率下降。

②液体性质：液体的密度、黏度、温度等因素都会影响离心泵的效率。

在液体黏度较高或者温度过高的情况下，离心泵的效率会降低。

③泵的运行状态：离心泵运行状态不佳，例如泵的流量、压力、温度等参数都不在正常范围内，都会影响离心泵的效率。

④设备维护保养：设备维护保养对于离心泵的正常运行也至关重要。

如果设备没有得到及时的维护保养，例如轴承老化、机械密封失效等，都会导致离心泵的效率下降。

⑤流量控制：在实际运行过程中，流量控制也对离心泵的效率有影响。

如果流量过大或者过小，都会导致离心泵的效率降低。

⑥电机效率：电机是离心泵的动力来源，电机的效率也会影响离心泵的效率。

在实际的生产过程中，需要对这些因素进行综合分析和控制，以保证离心泵的正常运行和高效工作。

二、提高离心泵运行效率的措施（一）调整离心泵的运行工况点离心泵的性能曲线是描述泵的性能的重要参数之一，通常以流量Q和扬程H 为自变量，以效率η和功率P为因变量，建立关系式，绘制出性能曲线。

在实际运行中，泵的流量和扬程都会受到影响，因此需要根据工况需求调整泵的性能曲线，以达到最佳的运行效率。

离心泵节能措施的改进离心泵又是最普遍使用的泵，和人们生活息息相关，因而，科研使用生产泵的单往应对离心泵的节能措施加以重视。

作者从事泵设计以来，根据自己的工作经验及现场服务的情况，对离心泵的节能总结七个方面加以论述，以供用户同行参考。

全国电量的离心泵节能人们通常都希望泵在对应最高效率的工况下工作，以达到节能增效的目的。

正确选择泵的型号，改变泵的转速，应用技术，对多级泵采用减级，切割叶轮外径等措施，使用户现场工况点处于泵的最佳工况点的附近。

例如山东济南淄博德州用户，曾选用仪二又锅炉给水泵供水。

其中一种泵现场测得流觉为飞，泵主出口压力为舒才，给水温度为60另一种泵现场测得流量为耐泵主出口压力为幼耐，给水温度为两种泵使用过程中，首先清洗刚装好的管道。

用这样高的压力只是为了在数小时内清洗管道和容器，其实工作中不需要这么高的压力为水泵供水。

在现场发现这两种泵选型不合理。

最佳工况点的扬程。

大于泵系统扬程。

佳工况点的扬程。

小于泵系统的扬程。

以上两种情况说明两种都不能在最佳工况点工作，发挥泵的最高效率，达到节能之功效，用户在使用泵的过程中，有时流量在不断变化，深井潜水泵的扬程雨季和旱季在变化，吊泵随井深的变化扬程也在变化。

为节水节能的需要，泵现场使用过程中，应采用泵的变速和技术，就是满足这种变化。

和变速变频，技术相组合，从而达到了节能，节电，节水技术，同样在雨季和旱季采用减少叶轮级数，切割叶轮外径，从而改变叶轮外径和宽度，以适应用户所需的流量的扬程，从而达到了节能，节电，节水的目的。

离心泵节能，节电，节水技术中，所应用的基础理论和方程式基础理论比例定律切割定律相似定律减少叶轮理论。

泵平衡盘的可靠性多级节段式水泵采用平衡盘平衡轴向力时，在启动和调整轴向力巧平衡的过程中，平衡盘的断面与垫块之间有时会发生摩擦。

但有时平衡盘不发生接触摩擦的产品，在现场使用时不一定不发生。

原因现场泵输送的液体介质和生产厂家试验用的常温清水不一样。

离心泵的节能改造及前景摘要:简要介绍水泵节能改造的重要性,提出了泵的节能改造是全方位的系统工程,应对设计、选型、制造、安装、运行、操作、维护等多方面综合因素考虑,针对泵在不同阶段实施不同的节能方法;列举了泵节能改造的方法、途径、措施方案,以及泵节能的发展前景。

一、前言在国民经济各个领域生产实践中及人们的日常生活中,到处都需要使用大量的各式各样的泵,到处都有泵在运行。

正是这样,所以把泵列为通用机械,它是机械工业中的一类重要产品。

据统计:泵系统耗电量约占到全世界发电量的20%和工业系统用电量的25-50%。

在我国,泵的用电量约占全国用电量的20.9%。

工业领域:泵系统耗电约占工业系统能耗20%以上。

目前,各行各业正在积极开展和推进各项节能减排工作,也包括量大面广、节能潜力巨大的各类泵的节能改造。

水泵的节能,固名思义就是能够节省能耗的水泵,即提高水泵本身的效率、长期稳定运行从而使得能耗降低。

泵的节能及改造是全方位的系统工程,应从设计、选型、制造、安装、运行、操作、维护等多方面综合因素考虑,根据泵的可改性和节能显著性、经济性、预期节能效果分析,寻找节能和改造的切入点,对泵实施不同的方案进行节能和改造。

通过节能改造应提高泵运行的可靠性(即:泵在规定的条件下、规定的时间内完成规定功能的能力)和经济性(即:泵运行处在综合效率最高段)。

二、泵的节能改造方法和途径1、泵的节能方法首先是设计阶段。

应选用优秀的泵水力模型设计出符合生产装置需要的泵类产品,不给以后的选用、操作使用留后患。

其次是选用阶段。

充分了解所输送的介质特性(名称、温度、浓度、粘度、比重、燃点及结晶点等)和整个工艺装置的运转特点,详细了解工艺参数的最大值、最小值、正常值,以及管路、阀门的正确选定。

综合以上因素,根据装置实际所需要的参数性能和介质特性对材料的要求,选用合适的泵类系列和具体规格型号。

所选定泵的规格型号的设计参数与装置所需参数不能相差太大或太小,两则越接近越好应尽量相吻合。

离心泵节能改造技术研究与应用发布时间：2022-04-29T11:06:47.077Z 来源：《中国科技信息》2022年第1月第1期作者：马江锋1 马剑峰2 杨欣1 张子梁1 [导读] 离心泵的运行过程能够为企业带来诸多便利马江锋1 马剑峰2 杨欣1 张子梁11.长庆油田分公司第七采油厂，陕西西安，7102002.长庆油田分公司第一采油厂，陕西延安，716000摘要：离心泵的运行过程能够为企业带来诸多便利，油类、化工原料等物品的运输能够得以快速实现。

但是，会由于离心泵设计方面的问题而出现能源大量损耗的问题。

事实表明，离心泵工作时产生的不必要的能源消耗是可以避免的，只要通过正确、科学的方法，根据不同的离心泵种类制定不同的改革方案、合理车削离心泵叶片直径、正确利用泵轴磨合期以及调整离心泵油腔油位的观察孔设计，就能够切实达到离心泵的节能减排目的，贯彻我国可持续发展战略，提高企业经济效益。

关键词：离心泵；节能改造；技术研究一、离心泵的工作原理离心泵是利用叶轮的高速旋转将作用力传输给液体，驱动机通过泵轴带动叶轮旋转产生离心力，液体在离心力的作用下，速度和压力都得以增强，液体沿着叶轮叶片流道被甩向叶轮的出口，由于液体从叶轮口流入的时候，自身速度和压强都得到了增加，经蜗壳的设计被收集起来送到排出管，被叶轮排除的液体大部分的速度都将会转化成压力能，依靠此能量将液体输送到工作地点。

在液体被甩向叶轮出口的同时，叶轮入口中心会形成低压，在吸液罐和叶轮中间的液体之间形成压力偏差，吸液罐中的液体因压力作用，会经过吸入管路以及离心泵的吸入室进入到叶轮中，经过这样一个流程，叶轮就将不断地吸入和排出液体，产生运行效益。

离心泵的工作过程，事实上就是一个能量转换和传递的过程。

将电动机高速旋转的机械能转化为被抽升水的动能和势能。

二、离心泵的正确应用离心泵的使用中需要注意的是正确对待磨合期，离心泵根据磨合期的数据正确使用能够有效保证其工作寿命。