水泵调速节能技术在石化水厂的应用.pdfVIP

第24卷 第3期 石 油 化 工 技 术 经 济 2008 年 6 月 Technology＆Economics in Petrochemicals 水泵调速节能技术在石化水厂的应用 干希兵 (中国石化上海石油化工股份有限公司，200540) 摘 要：结合中国石化上海石油化工股份有限公司水厂现有技术装备实例，分析了阀门节流法、液力偶合 器调速法和变频调速法3种不同出水流量调节方式对水泵能耗的影响。结果表明，变频调速法的节能效果 最为显著。 关键词：水泵 节能 变频 调速 文章编号： 1674—1099 (2008)03—0047—03 中图分类号：TU 991．35 文献标识码：A 中国石化上海石油化工股份有限公司是一家 大型石油化工企业，也是一个用水大户。为满足 = }0．45+o．55( )2-( ) ]Pe(3) 主流程生产装置大量用水的需要，其下属水厂配 实际运行工况下，水泵出水流量Q通常只有 备的水泵功率都在几百千瓦以上。水泵的装机容 额定流量Q 的60％一90％。由式(3)可知，在该 量往往是按最大负荷和所需扬程来设计和选型 区间内，水泵出水流量Q越小，水泵的功率损耗 的，由于生产过程中不同时段出水流量各异，大多 AP越大。 数时间里水泵处于工作负荷不饱和状态，需要频 1．2 液力耦合器调速法 J 繁调节水泵的出水流量，而在不同的流量调节方 液力偶合器是一种利用液体的动能来传递能 式下，水泵电能消耗差异很大。 量的叶片式传动机械，安装在恒速电机和水泵之 水厂目前所采用的水泵出水流量调节方式主 间，通过调节液力偶合器供油量和液位对水泵进 要有3种：阀门节流法、液力偶合器调速法和变频 行调速。通常，液力偶合器的调速范围在20％一 调速法。在此结合水厂现有技术装备特点，分析 97％之间，因而即使在全速运转的状态下，也有 研究上述3种出水流量调节方式对水泵能耗的影 3％的转差损耗。 响，以期找出节能效果最好的调节方式。 液力偶合器的负载类似于恒转矩负载，假设 液力偶合器输入功率为P，，有效功率为P4，输入 1 不同出水流量调节方式下水泵的能耗分析 和输出转速分别为n 、n ，则 1．1 阀门节流法u P3=T1n1 (4) 阀门节流法是通过改变流体阻力来调整水泵 P4=T2n2 (5) 出水流量的，电能主要消耗在出水阀阀板上。水 T1=T2=T=常数 泵功率越大，消耗的电能越多。假设水泵的需用 转差功率损耗△P 与液力偶合器输入、输出 功率为P ，有效功率为P ，则P 、P 与水泵的出 转速之间的关系为： 水流量为Q、额定流量为Q 和额定功率P 分别 AP =T(n1一n ) (6) 存在以下关系： 由于液力偶合器输入转速n 是恒定的，由式 (6)可知，液力偶合器输出转速n 越小，转差功 [0_45+0_55( (1)率损耗AP 越大。另外，液力偶合器附属油冷却