基于新常态的精准输油离心泵节能路径研究

李雪梅

摘 要： 离心泵是石油企业中耗电量较大的设备，在油价暴跌的新形势下寻找降低输油生产成本离心泵的节能途径最为关键。在研究离心泵工作原理的基础上，精准分析影响离心泵耗能过高的主要因素，提出离心泵节能的主要途径，实现采油厂输油离心泵节能提质增效。

关键词： 离心泵；节能；输油

离心泵被广泛应用于油田原油集输生产，也是石油企业中耗电量较大的设备，其运行的能源消耗量也是较大的。在油价暴跌的新形势下寻找降低输油生产成本离心泵的节能途径最为关键，因此，在离心泵的应用过程中节能效果将直接影响泵的使用率。要在研究离心泵工作原理的基础上，精准分析影响离心泵耗能过高的主要因素，提出离心泵节能的主要途径，聚焦机泵选型、日常巡检、机构调整等每个节点上精心开展"践行严细实，全力创效益"主题活动，实现采油厂输油离心泵整体系统节能提质增效。

1 离心泵工作原理

离心泵主要是由机壳、叶轮、吸入及压出导管以及密封件等组成，最大优点在于结构简单、体积小、操作维护方便以及工作效率高等。离心泵的工作原理是由电机带动叶轮，泵在开始运行之前，整个泵壳内充满了液体，而叶轮将会浸没在液体中，在叶轮转动的过程中，在离心力的作用下轮叶中心的液体会被抛到叶轮外缘，使液体汇集在泵壳通道最终被排压出导管。

2 影响离心泵耗能过高的主要因素

2.1 泵机身的结构或效率

由于泵机身的结构或效率而导致离心泵耗能过高的原因主要是由于扬程及流量不同的原因，离心泵的扬程越高，流量越低，消耗就会越高。此外，泵的效率也会受机封形式的影响，如串联式机封所消耗的能耗与单端面机封所消耗的能耗不同；填料密封所消耗的能耗就比机械密封所消耗的能耗高出10%。

2.2 机泵的选型

在机泵选型过程中，一般所依据的都是机泵运行时的最大阻力和最大流量，同时也会考虑到泵经长时间运行后的管道阻力、泄漏因素以及产生负荷的波动等所产生的影响。由于机泵余量有时会与实际需求相差较大。通常情况下，实际余量会超出需求余量的30%～40%，甚至有的会更大。在这种情况下，往往是通过控制阀来对多余流量及扬程进行减压和调节，从而最大限度的使大量电能消耗在控制阀上。

2.3 机泵的运行状况

机泵的运行状况受到许多因素的影响，机泵自身问题、操作条件、调节方法以及运行环境等都会对机泵的运行状况产生影响。机泵运行状况的好坏是影响机泵能耗的最重要的因素，因此，一般的离心泵节能技术都是以改善机泵运行状况

为出发点和落脚点的。

3 离心泵节能的途径

离心泵节能的途径有多种方法，但必须根据其运行情况选择不同的节能途径，否则节能效果不理想，甚至还会对装置的正常生产造成影响。

3.1 加强机泵自身的改造与管理

对于定型的机泵，要提高节能效率可通过改造机泵来实现，如降低轴承和轴封在运行过程中的摩擦损失。其采取的主要措施是：对泵轴承加强检查；选择轴承时应尽量保证与离心泵精度的等级相同；确保离心泵轴套与泵轴承表面的光滑度；填料密封采用新材料密封代替等，可使离心泵在集输生产运行时的效率可提高2%～3%。

3.2 离心泵的串并联方式使用

离心泵的串联或并联是在单台离心泵已经无法达到输送目的时使用的技术方法，以提高流量或者压力来满足输送要求。离心泵的并联是指两台以上（含两台）的离心泵同时作业于同一处管路。一般在两种情况下采取离心泵的并联措施。一种情况是当需要扩建机组时，流量需求也相应增加，但原有的离心泵依然能够正常作业。另一种情况是流量受外界影响，波动幅度很大，这就需要使用两台甚至是多台离心泵并联工作，以保证离心泵工作的高效率。根据实际流量来增减作业的离心泵台数。离心泵的串联是指两台或多台流量相同的离心泵共同作业，且串联的离心泵工况点流量必须相等或者相近才能保证其高效作业。且必须对离心泵的密封装置以及壳体进行承压检查，保证满足作业需求。

3.3 改变离心泵叶轮的转速

3.3.1改变离心泵叶轮的转速是指在离心泵作业已经达到流量与扬程的需求前提下，改变离心泵叶轮的运行速度，已达到节能降耗的目的。

3.3.2目前改变离心泵叶轮的转速有两种方式

一种是改变电动机转速，另一种则是增加变频调速。随着变频调速技术的发展在近几年来非常迅速，已经可以满足采油厂原油集输生产的技术需求，高效的变频调速体系在采油厂被广泛使用。从东辛厂实际应用的情况分析，变频调速的节能效果较之改变电动机转速方式显著，该技术能够节约剩余的扬程并提高离心泵的运行效率，具有使用简便、节能降耗、易于形成自控系统等优点，已经成为采油厂提高效益的有效途径之一。利用变频调速技术实现离心泵调速后，离心泵耗能明显下降，节能效果十分显著。

（1）离心泵实现了自动调节控制，供输油达到动态平衡，泵的转速实现了平滑调节。

（2）可达到20：1的调速范围，在整体调速范围内的调速效率高。

（3）离心泵启动与停机时能够实现软启动。

（4）可实现对离心泵的电压、电流、运行转速以及运行频率等参数进行实时在线监控。

（5）能够延长离心泵的使用寿命，降低维修率，实现离心泵的长期高效作业。

（6）降低了离心泵作业噪声，有利于员工的QHSE。

4 结语

2015年10月29日，中国共产党第十八届中央委员会第五次全体会议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》提出了完善发展理念，实现"十三五"时期发展目标，破解发展难题，厚植发展优势，实现创新、绿色的发展的要求。加强建设资源节约型企业势在必行，以达到更合理更经济的节能目标。离心泵的节能途径较多，应符合离心泵的实际情况来选择合理的方式，除上述所讲的几种方法之外，运用十字保养法，应对泵进行及时的维护与保养，防止跑冒滴漏锈，及时更换合格的润滑脂，观测轴承温度，定期对联轴器进行对中校正。同时对于老化、磨损严重的零配件也要及时进行更换。从而使离心泵处于最优的运行状态，以达到高效率、节约能源的目的。

参考文献

[1]宋洪秋.浅谈离心泵节能的途径[J].山东煤炭科技，2011（3）

[2王钢锋，高生旺.多级离心泵的节能改造[J].内蒙古石油化工，2008，26

[3] 韩安荣. 通用变频器及其应用[M]. 北京： 机械工业出版社，2000