液力耦合器在金坛盐穴储气库采卤站中的应用
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化工设备基础知识-液力耦合器引言液力耦合器是一种常见的传动装置,广泛应用于化工设备中。
它具有简单可靠、传动平稳以及对负载变化具有自适应能力的特点。
本文将介绍液力耦合器的工作原理、结构组成、应用领域以及维护保养等内容。
工作原理液力耦合器利用工作液体在转动容器内的离心力产生液力传递动力。
主要由输入轴、转子、定子以及液体组成。
当输入轴带动转子旋转时,液体随着转子的运动形成旋涡,离心力将液体推向定子,随后再被转子重新抓住。
这样,动力就从输入轴传递到输出轴。
液力耦合器的工作原理可以简化为以下几个步骤: 1. 输入轴带动转子旋转。
2. 转子运动使液体形成旋涡。
3. 离心力将液体推向定子。
4. 转子再次抓住液体,形成闭合传递动力。
结构组成液力耦合器主要由转子组件、定子组件、液体以及附件组件组成。
转子组件转子组件包括转子轴、转子盘、转子鳍片等。
转子轴是液力耦合器的主轴,通过输入轴将动力输入到转子上。
转子盘位于转子轴的两端,起到固定转子鳍片的作用。
而转子鳍片则是将动能转化为离心力的关键部件。
定子组件定子组件包括定子壳体、定子鳍片等。
定子壳体是液力耦合器的外壳,起到固定转子组件的作用。
而定子鳍片则是承接离心力并传递到输出轴的部件。
液体液力耦合器中的液体是起到传递动力的媒介。
常见的液体包括油和水。
液体的选择要根据工作条件和要求来确定。
附件组件附件组件包括液力控制阀、壳体附件等。
液力控制阀用于控制液力耦合器的工作状态,例如启动和停止。
壳体附件用于安装和固定液力耦合器。
应用领域液力耦合器广泛应用于各种化工设备中,例如泵、压缩机、搅拌器等。
其主要作用是传递动力并实现转速的适应性调节。
在输送泵中,液力耦合器能够平稳启动泵,并在负载变化时保持泵的稳定工作状态,有效降低设备的损坏风险。
在压缩机中,液力耦合器可以起到起动和停止压缩机的作用,并在压缩机的负载突变时提供缓冲。
在搅拌器中,液力耦合器具有较高的转矩传递能力,能够保证搅拌器在高负载条件下的稳定运行。
盐穴储气库造腔地面工艺技术杨清玉(西气东输管道公司储气库项目部)庄清泉(大庆油田工程有限公司)摘要:金坛盐穴储气库造腔地面注水、采卤的介质环境对地面工艺和设备提出了更高的要求。
玻璃钢管道的应用降低了大排量、长距离输送过程中的摩阻损失,解决了常规钢质管道输送河水及卤水介质时的结垢及腐蚀带来的运行成本增加。
给出了计算溶腔过程中有效体积的理论计算方法。
关键词:储气库;盐穴;造腔;工艺1地面工艺流程简介金坛盐穴地下储气库作为西气东输管道工程的配套设施,在管道调峰、处理应急事故等方面将具有重要的商业价值及社会意义。
盐穴造腔用水量大,对水质要求不高,水源为就近的河水和湖水。
地表水经沉降池沉降由泵增压输送至注水站的2座2000m3淡水罐进行缓冲、沉降,然后靠罐本身静水压输至高压注水泵进口,泵进口采用双吸流程(可根据需要取自淡水罐和卤水罐),注水泵升压至单井高压阀组并经分配控制、调节和计量送至站外,经站外注水管网到单井井口,根据造腔工艺要求采用正循环或反循环将水注进盐腔内溶腔。
井口返出卤水经回水管网,回到注水站内的低压阀组间,按卤水所含介质、组分及含量等不同分别流向不同去处。
含盐量不小于285g/L的近饱和卤水根据卤水中硫酸根离子浓度的高低分别经过一条卤水汇管外输至盐厂缓冲罐和外销卤水成品罐;未饱和卤水进入2座2000m3未饱和卤水储罐,经卤水储罐缓冲,再次由注水泵升压至高压阀组分配,经注水管网到另一组井口;井口返出液经回水管网,回到注水站内,重复上述流程。
2注采工艺设备的选择在盐穴造腔初期,由于腔内体积小,注入水在腔体内的滞留时间短且与腔壁接触面积小,采出的卤水难以达到盐厂或直接外销的含盐浓度要求。
金坛储气库造腔注水采卤站通过选用与恒速电机相配套的液力偶合器来驱动离心泵,液力偶合器的调速范围为1~1/5,可根据不同时期的工艺要求大范围调整单个注水泵的注入量,单井注入量可通过高压阀组间的调节阀调节。
另外,通过控制高压阀组间汇管上的阀门可实现一组腔体注淡水而另一组腔体注卤水。
金坛储气库井提速提效技术发布时间:2021-07-08T10:32:33.840Z 来源:《基层建设》2021年第11期作者:周波[导读] 摘要:金坛储气库井一般都是储气直井,由于储气库井具有运行周期长、工作压力大、周期循环等特殊要求,因此对所钻储气井的井筒完整性要求非常高,同时设计工期短,工序复杂,施工难度较大。
华东石油工程公司江苏钻井公司摘要:金坛储气库井一般都是储气直井,由于储气库井具有运行周期长、工作压力大、周期循环等特殊要求,因此对所钻储气井的井筒完整性要求非常高,同时设计工期短,工序复杂,施工难度较大。
文章通过对金坛储气库井钻井技术进行分析与总结,提出了适合该区块储气井井径扩大率控制、提高地层承压能力、保护生产套管、提高一次电测成功率等相关的钻井技术,为今后该区块优快钻井提供经验。
关键词:储气库,井身质量,固井质量已完成的金坛储气库三期10口井的施工,平均机械转速比一期提高了36.06%,平均钻井周期缩短了40.92%,尤其是J129井打破了金坛储气库工区平均机械钻速最高、钻井周期最短、建井周期最短三项钻井记录。
通过不断探索、总结,针对该区块的地层特点和施工技术难点,形成了一套有效地提速提效的技术措施,单井钻井周期、机械钻速屡创新高,提速提效成效明显。
固井质量全部为优质,获得了甲方的高度赞誉。
1钻井工程技术难点金坛盐穴储气库是利用地下盐岩层进行建设的盐穴型地下储气库,与常规油气井钻井相比,除了要求溶腔的密封可靠性好外,对所钻储气井的井筒完整性要求非常高:储气库运行周期长,至少40年以上,工作压力大(最大工作压力16MPa),并且周期循环,因此包括井内管柱、井口装置和固井质量等井筒质量必须能承受强注强采交变应力的影响。
钻井工程技术难点主要表现以下几个方面:(1)井身质量要求高;(2)井径扩大率控制难;(3)井眼直径大、地层可钻性差;(4)地层复杂。
2钻井工程施工技术2.1防斜打直技术由于储气库井对井身质量的要求很高,因此做好防斜打直工作就成为了全井施工的重中之重,为保证井身质量合格,制定以下措施:(1)开钻前认真检查安装质量,保证天车、转盘、井口三点一线;导管安装垂直,导管中心与井架底座中心同轴度偏差小于10mm。
常州市金坛区“以盐穴作为储库利用”一、基本情况金坛境内现有盐矿采矿权2个,探矿权3个,其矿业权人均为中盐金坛公司,现有矿区面积16.2009平方公里,正在勘察面积11.58平方公里。
盐矿覆盖面积60.5平方公里,已查明盐矿石储量163.42亿吨,NaCl储量125.38亿吨,盐盆主体(约占总面积及总储量90%)位于金坛区直溪、薛埠两镇范围内的丘陵地区,北部局部位于镇江市丹徒区境内。
岩盐层埋深800-1200米左右,岩盐层厚度约100-200米,岩盐品质好,埋深适中,适宜建设地下储气库,是中国东部地区综合指标最佳的大型盐矿。
二、主要做法(模式特征)目前中国储气库天然气储量只占国内消费量的3%左右,而从天然气市场发育成熟的欧美国家的经验来看,由于季节差异形成的调峰需求一般为消费量的15%左右。
盐穴位于地下深处,其特有的溶腔造型以及双重阀门的设计,可以让天然气储藏做到万无一失。
即使遭遇地质灾害、外力袭击,它也可以安然无恙。
美、日等石油消费大国近20年已相继建立了国家石油储备体系,中国建立战略石油储备库势在必行。
中盐金坛公司利用地下盐穴与中石油、中石化、香港中华煤气公司等大型央企合作建设储气、储油等储库项目,在全国是首创,为国家能源储备和重点项目建设作出了积极贡献。
盐穴地下空间主要作为储气库利用,储气库是“西气东输”和“川气东送”管道工程的重点配套项目。
盐穴的建造包括两种方式:一是盐矿开采完成后形成的盐穴,经过勘测符合储气条件的,对盐腔改造后用于储气;二是以造腔为目的进行盐卤开采,基本原理是通过水溶法进行盐矿开采,使用特殊的盐穴造腔工艺和现场控制方法,在地下盐层中造出一定体积和形状的盐穴腔体。
经稳定性评价、密封性试压后进行储气。
由于第一种方式周期长、对盐穴要求条件较高,目前主要采用第二种方式进行盐腔建造。
三、节地效果1.变隐患为资源,利于保护环境。
盐矿开采后形成的溶腔,如果不采取有效的措施进行治理,溶腔顶板坍塌后形成的盐湖及土地盐碱化现象,将严重影响矿区人民的生产生活。
不压井作业技术在金坛盐穴储气库中的应用
李祥;李久林
【期刊名称】《石油钻采工艺》
【年(卷),期】2008(030)006
【摘要】西气东输金坛盐穴地下储气库已有采卤溶腔单井(腔)注气排卤作业结束后,在投入正常注采气运行前,为确保φ177.8 min注采气管柱通畅和注采气能力满足需求,以及井下安全阈在紧急情况下开关控制自如,需将仅用于排卤作业的φ114.3 mm管柱全部起出.鉴于金坛盐穴地下储气库的井(腔)的独特腔体、井身与管柱结构和较高的井口压力,决定采用不压井作业设备将φ114.3 mm排卤管柱一次性起出.该设备具备举升和运输能力的撬装.靠修井机、不压井作业辅助机和桥塞或堵塞器的相互配合来实现带压环境下起下管柱作业.采用不压井作业技术在金坛盐穴地下储气库进行了5口井(腔)的施工,成功率100%,为金坛盐穴地下储气库后续不压井起同类大直径管柱作业储备了技术,具有一定的指导意义.
【总页数】4页(P100-103)
【作者】李祥;李久林
【作者单位】西气东输管道公司储气库项目部,江苏,金坛,213200;西气东输管道公司储气库项目部,江苏,金坛,213200
【正文语种】中文
【中图分类】TE358
【相关文献】
1.不压井作业技术在西6-6井的应用与改进 [J], 史砚辉;郭永杰;李建国;秦仲运
2.热采井不压井作业技术研究及应用 [J], 高广启;罗文莉;孟庆鹏;魏斌;岳振玉
3.不压井作业技术在庆深气田高压气井中的应用——以徐深1-1井为例 [J], 魏文科;宋宏宇
4.不压井作业技术、设备及应用 [J], 胡晓林
5.国内不压井(带压)作业技术应用现状探讨 [J], 郭永辉;于燕
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金坛地下盐穴天然气储气库运营期环保措施初探摘要:中国石化金坛地下盐穴天然气储气库是“川气东送”管道的配套工程,为了减少该工程对环境的影响,文章从环境影响评价的角度,探讨了该工程对环境可能造成的不良影响,并提出了针对性的环保措施。
关键词:盐穴;储气库;环保措施盐穴储气库作为“川气东送”管道的配套工程,为安全平稳供气和天然气管道输配系统高效运行提供重要保障。
鉴于金坛盐穴储气库的重要作用,以及它在运营期可能产生的一些不良环境影响,需要建设单位积极采取相应的环保措施。
文章旨在从环境影响评价的角度,针对可能产生的环境问题,提出该工程在运营期应采取的环保措施,以达到环保标准要求。
1噪声源分析及防治措施1.1噪声源分析金坛盐穴储气库在运行期,依据其注采站的工作原理,预测将产生较大的噪声污染,即有多处噪声源,其产生的噪声值也较高。
如在注气阶段噪声主要是由注采站的压缩机、分离器等产生,如表1所示。
此外,在采气阶段同样会产生较大的噪声,其主要由注采站的泵、氨制冷机组、重沸器和分离器等产生,如表2所示。
1.2噪声治理措施为了保证该项目建成投产后其厂界噪声达到《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)中的1类标准,即环境噪声等效声压级LAeq昼间不得超过55dB,夜间不超过45 dB,必须采取有效的降噪措施。
第一,选用低噪的设备。
设备选型是噪声控制的重要环节,在设备招标中应向设备制造厂家提出噪声限值要求,要求供货厂商对高噪声设备采取减噪措施,如对高噪声设备采取必要的消音、隔音措施,以达到降低设备噪声水平的目的。
第二,设置专门压缩机厂房。
将机组设置在室内,厂房墙体采用隔声设计,采用穿孔铝板后填离心玻璃棉的结构,选择纤维水泥压力板、石膏板、轻钢龙骨和离心玻璃棉复合结构。
第三,采用基础减振设计。
在振动较大的压缩机基础四周设置隔振缝,缝宽≥30 mm,隔振缝内采用柔性抗腐蚀性材料(如沥青麻丝或硬质橡胶条)塞实,降低振动基础对周围设备的影响。
盐穴天然气地下储气库运行过程的关键技术问题谭羽非,曹琳【摘要】摘要:在具有岩盐矿床地质构造的地区,将天然气储存在地下含盐岩层内,实现在短期内提供高容量的储备,是目前各国普遍采用的方法。
结合国外相关技术文献及部分研究成果,对盐穴储库运行过程的关键技术问题,主要包括:如何在运行过程减少溶腔的收敛性,防止水化物的形成,溶腔建腔过程形成的冷带和残留盐水对运行过程的影响;垫层气技术、运行的稳定性及注采循环中应注意的问题。
文中分别进行了较详细的论述,为今后国内盐穴储库的运行研究提供依据和技术支持。
【期刊名称】管道技术与设备【年(卷),期】2006(000)003【总页数】3【关键词】盐穴天然气地下储气库;运行过程;关键技术问题0 引言盐穴型天然气地下储气库与其他地下储存方式相比,具有构造完整、夹层少、厚度大、物性好、结构坚实、可在储集构造上建较大的溶腔、注采气迅速、非渗透性好,储气不易流失等特点。
自美国于1959年建成世界上第一座盐穴储气库起,目前世界上有40多座盐穴储气库在运行,约占世界上各类储气库总和的10%左右,已成为天然气集输系统的重要组成部分之一[1]。
盐穴储库在国内还是全新的项目,为实现“西气东输”工程对长江三角洲地区安全稳定的供气,经过专业工作者结合地质、水文、工程等诸多因素的综合勘察设计,拟将常州盆地的金坛盐矿用以建设地下储气库,并已完成可行性论证和工程设计[2]。
目前,国内关于盐穴建造和溶腔设计等综述性的文章陆续见有报道,但还没有发现研究储库经济合理运行的技术文献。
随着金坛盐穴储气库的开工运行,在满足市场对注采天然气需求的同时,如何使储库经济高效安全地运行,已成为迫切需要解决的具有前瞻意义和经济价值的应用基础性研究课题。
1 减少溶腔的收敛性将盐穴转为储库用时,必须从经济因素上考虑收敛,较强的收敛性必引起地质洞穴容积的减少,导致天然气在洞穴的储存效率下降。
加拿大的Transgas盐穴储库[3],运行5 a后,洞穴的绝对损失约40 000 m3,相对于洞穴初始容积533 000 m3,收敛速率达7.5%。
金坛注采站注气排卤实例唐骞【摘要】随着我国天然气消费量的持续增长,区域性供需矛盾凸显.而以盐矿溶腔来建设天然气储气库,对天然气使用进行调峰已经成为一种安全有效的方法.在我国江苏金坛境内就有大面积适合建设储气库的盐矿.中石化川气东送工程重要的配套工程金坛储气库就应运而生,工程大体包括钻井工程、溶腔造腔、注气排卤、注采站及集配气站建设、注采气作业.【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2017(043)006【总页数】1页(P43)【关键词】溶腔;注气排卤;气液界面;反冲洗【作者】唐骞【作者单位】中石化华东石油工程公司江苏钻井公司金坛注采站,江苏扬州225200【正文语种】中文【中图分类】TE822中石化天然气分公司川气东送管道公司在江苏金坛地区建设的金坛储气库是川气东送工程的配套工程,设计部井38口,目前已投产两口。
在每口井进行完钻井施工以后,需要进行2~5a 溶腔造腔过程,具体时间视溶腔大小不等。
溶腔造腔结束,井内为饱和卤水,投产之前需要用压缩机将天然气注入井内顶替排出卤水,使之成为中空的腔体,这一过程成为注气排卤。
注气排卤总体分为前期、中期和后期,作业时间也是视溶腔大小不等,在3~5个月。
注气排卤前期是指排出地面至溶腔顶部5m 的卤水;中期一般指注气排卤至溶腔底部10m 左右的作业;注气排卤后期是指从溶腔底部10m 左右至底部2m左右的作业。
注气排卤作业间歇对进行其他的相关作业,比如测定气液界面,目的是为了验证通过排卤量计算的气液界面和实际界面的误差。
每24h 还要使用清水进行反冲洗,目的是防止排水管线结晶堵塞。
1.1 J103基本情况J103井井深1052m,套管下深913.07m。
注水溶腔期间,累计造腔时间1240d,累计排卤量1393441.4m3,排盐量412677.7t,造腔量192286.8m3,腔体设计运行压力为6MPa~16MPa,溶腔体积24.87万m3,有效腔体体积约为19.67万m3。
液力耦合器在金坛盐穴储气库采卤站中的应用
作者:王爱谦
来源:《中国化工贸易·中旬刊》2019年第05期
摘要:文章提出了在高压离心泵机组中使用液力耦合器可以减少系统在调节阀处的节流损失,从而降低系统能耗。
以金坛盐穴储气库采卤站为例,对采卤站内的大排量离心泵机组使用液力耦合器的情况进行了分析,指出高压离心泵机组加装液力耦合器后可以起到节能降耗的目的。
并对油田注水系统中液力耦合器的应用进行了探讨。
关键词:液力耦合器;注水系统;高压离心泵;节能
1 引言
调速型液力耦合器作为一种能够通过调节水泵转速来实现节能效果的设备,在发电、矿山、化工等部门得到了广泛的应用。
在中石化金坛盐穴储气库工程的中,也应用到了调速型液力耦合器对采卤站的离心泵机组进行调速。
该工程于2016年10月份投产,经过测算采卤站的离心泵机组在调速后节能效果显著。
本文以中国石化金坛盐穴地下储气库采卤站为例,对高压离心泵机组应用调速型液力耦合器的情况进行了介绍,分析了金坛储气库采卤站在应用液力耦合器调速技术后取得的节能效果,并对油田注水系统中应用液力耦合器的前景进行了思考和分析。
2 工程概况
中石化金坛盐穴储气库地面建设工程位于江苏省金坛市,建成后的储气库总储气量将达到11.8亿m3,年工作气量达到7.23亿m3。
储气库建成后,将成为“川气东送”供气应急调峰的关键枢纽,可有效缓解长三角地区季节性用气不均的供求矛盾。
储气库建设有采卤站1座,设计注水能力为30000m3/d。
站内设置有5台额定排量为270m3/h的离心泵机组,1台额定排量为150m3/h的离心泵机组。
3 调速液力耦合器工作原理
液力耦合器安装在离心泵与电动机之间,其结构如图1所示,主要由泵轮、涡轮、旋转外套和勺管组成。
泵轮与电机主动轴固定连接,涡轮与泵轴承固定连接。
泵轮与涡轮对称布置构成工作腔,工作腔内充填工作液体以传递动力。
当电机主动轴带动泵轮旋转时,泵轮的叶片驱动工作油高速旋转,对工作油做功,使得电动机输出的机械能转化为工作油的动能和压力势能,工作油流入涡轮的径向进口流道推动涡轮旋转运动,对涡轮做功,将工作油的动能和压力势能转化为涡轮转动的机械能传给输出轴带动离心泵工作。
工作油对涡轮做功后,再流入泵轮
的径向进口流道,在泵轮中重新获得能量。
如此周而复始的重复,形成了工作油在泵轮和涡轮中的循环流动。
4 调速型液力耦合器在离心泵调速中的节能效果
4.1 管道和泵的特性曲线
在实际生产中某些工况下,离心注水泵的排量需要减少时,如图2所示,需要调小离心泵出口的阀门,靠阀门节流使泵的排出水量降低,这样造成管道特性曲线变陡,由R变到R',运行工况点从a点移到b点,泵扬程随之变大,这部分高出的扬程ΔH实际并不做功,需要在阀门处节流消耗掉。
在离心泵机组设置了调速装置后,当泵出口流量降低时,通过调速装置的调节泵转速随之调低,泵的特性曲线下移,从H-Q变为(H-Q)',运行工况点移到c点,泵扬程由Ha降到Hc,避免了在阀门上造成了较大的能耗节流损失。
4.2 调速型液力耦合器在金坛盐穴储气库采卤站中的应用分析
金坛盐穴储气库采卤站的5台DF270离心泵机组为安装了液力耦合器调,额定流量
270m3/h,额定扬程1200m,额定转速2980r/min。
液力耦合器在工作的同时也为DF270泵机组的润滑油系统提供了循环工作油。
金坛盐穴储气库采卤站DF270离心泵的性能曲线如图4所示,其在额定转速下运行时的额定排量为270m3/h。
采卤站上还有1台DF150离心泵作为日常调节流量用,该泵并没有安装调速装置,高效工作区最大排量为180m3/h。
根据现场调研,DF270泵在生产中的最小流量约190m3/h。
计算当DF270泵经过变速调节后,排量为190m3/h 后的实际转速。
变速调节时管路性能曲线不变,泵的运行工况点必是在管路性能曲线上的。
自新的工况点A'向上作垂直线与管路性能曲线相交得出A'点扬程H A'=850m。
但由于水泵系统的静扬程不等于零,所以水泵系统的管路性能曲线并不经过坐标原点,这种情况下经液力耦合器调速前后位于管路性能曲线上的两个工况点并不是相似工况点。
因此需要在额定转速时的H-Q曲线上找出A'的相似工况点B,以便求出在工况点A'的转速。
由相似定律推算:
根据转速计算金坛储气库DF270泵调速后的节能效果,其额定功率为1450kW,节流到70.4%时,实际消耗电机功率约1280kW。
当泵转速为额定转速的81.9%时,由N/N'=(n/n')3可得,其轴功率约为703.5kW。
因为液力耦合器的调速效率等于调速比,因此该运行工况下液力耦合器的输入功率为703.5kW/81.9%≈860kW,再加上液力耦合器本身的损耗,输入功率约为900kW,节省功率约为380kW,节电率为29.7%。
我们取得了采卤站2#DF270泵的日常运行参数,选取不同日期的几组数据列表对比DF270泵機组在调速前后的耗电情况。
从表3中可以看出,采用了液力耦合器调速后的离心泵机组的运行费用与理论计算未调速前的运行费用相比,节能效果明显。
采卤站目前同时运行2台泵,还没到最大用水量阶段,若
同时开启4台泵时,预计每年可以节省800多万元,节能效果显著。
同时,增加了液力耦合器调节后,可以避免对泵出口阀门的节流调节,减少了泵机组和出口阀门的机械冲击和摩阻损失,延长了泵机组的维护保养周期和使用寿命。
5 调速型液力耦合器在油田注水系统生产中的应用探讨
5.1液力耦合器在油田注水生产中的应用前景
在油田生产系统中,控制好注水系统的运行成本对油田生产的节能降耗有着重要意义,其中注水泵电动机的耗电量是直接影响注水系统运行成本的关键因素。
由于油田注水系统生产的特殊性,注水泵实际的运行工况与原设计工况往往不符,注水泵的排量经常需要调节。
油田注水站内的离心泵配套电机通常为高压电机,配套高压变频器的成本较高,目前绝大多数离心泵站均未设置调速措施。
受注水系统的压力需求限制,离心注水泵采用的都是节流调节,泵机组要做一定量的无用功,不仅浪费能量,同时还会缩短设备、阀门的使用寿命。
因此若在高压离心泵机组上应用液力耦合器的调速技术,使注水泵运行工况与实际需求相符,可以避免节流损失,降低注水系统的运行能耗。
而且随着排量越大的高压离心泵机组,经液力耦合器调速后的节能效果愈发明显。
5.2 金坛储气库采卤站与油田注水系统生产情况的差异
金坛盐穴储气库中采卤站应用液力耦合器后的节能效果较为明显,但是采卤站的运行工况和普通油田注水系统的运行工况还是有较大区别的。
一是金坛储气库采卤站的站外系统压力需求范围较大,从溶腔初期的最低3.0MPa即可满足需求,到溶腔末期最高8.5MPa才能满足,系统压力前后变化范围较大。
二是金坛储气库采卤站的水量需求范围较大。
采卤站站外水量需求,从溶腔初期的40m3/h,到溶腔末期的
120m3/h,水量需求前后变化范围很大。
这两点决定了采卤站离心泵机组前后的运行工况变化较大,液力耦合器前后可以调速的范围较大,调速后能够取得的节能效果也较为显著。
5.3 液力耦合器在油田注水生产中应用的局限性
首先,当对泵机组调速时,原来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,调速是不可能无限制的。
一般认为,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。
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,运行工况点已超出该区域或者调速后离心泵机组的扬程不能满足系统的压力需求,则不宜采用调速来节能了。
5.4 液力耦合器在油田注水系统中的应用建议
注水系统为考虑节能效果在选用调速型液力耦合器时,要对整个系统进行工况分析,并对应用之后取得的节能效果与增加液力耦合器之后的投资造价进行综合对比,对于节能效果显著的才是能够适合采用液力耦合器调速的。
通过对金坛储气库采卤站的应用情况分析可以看到,当注水系统的水量逐年变化且变化范围较大时,可以考虑选择调速型液力耦合器进行对比计算,若应用液力耦合器后的节能效果比增设液力耦合器的投资造价更加经济合理,说明该系统应用液力耦合器是比较经济可行的。
参考文献:
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