东一联合站注水泵电机皮带轮节能改造

姜培斌 于佳立 费发奇（塔里木油田分公司开发事业部东河作业区，新疆 库尔勒 841000）

东一联合站注水泵电机皮带轮节能改造

姜培斌 于佳立 费发奇（塔里木油田分公司开发事业部东河作业区，新疆 库尔勒 841000）

东河油田清水地质配注量约为6m3/h，而1#泵清水注水泵排量为25m3/h，为满足注水要求每小时有近19m3的清水需要回流，注水泵能效只为设计效率的40%，造成了大量能源浪费,为此对注水泵电机皮带轮进行改造。电机皮带轮经过改造后，不仅在满足注水配注量的情况下降低了能耗，而且皮带轮故障率降低。

东河油田；清水注水泵主电机皮带轮；节能降耗

YB560M2-6注水泵是2005年从大港中成公司引进的，是当时国内比较先进的注水泵，自投产以来表现出优越的性能。但随着东河油田清水地质配注量的由20m3∕h降低为6m3∕h，注水泵能效也降到了设计效率的40%，且注水泵采用皮带传动，电机皮带轮尺寸为¢1365mm，机泵冲次为300次∕分，机泵冲次过快造成润滑油温较高，加大了曲轴箱各运动部件以及盘根、柱塞等的磨损。维修效率升高，消耗了大量人力物力，因此有必要对注水泵进行改造，使注水泵能效提高。

1 技术路线

如何在满足清水注水地质配注量的前提下，提高注水泵能效呢？通过东河作业区工艺设备管理小组分析发现，提高注水泵能效的主要途径是降低注水泵冲次、减小泵出口排量。

1.1 降低注水泵冲次的方法

1.1.1 降低电机转速

由于注水泵电机为工频电机，出厂时未配备变频柜，要想降低电机转速，就需要增加一套变频控制系统，经过经营核算，工程费用约为50万元，经过核算投资回报率较低。

1.1.2 改变注水泵曲轴偏心角

通过增大注水泵曲轴偏心轮角度，可以达到降低机泵冲次目的，由于适合于YB560M2-6型注水泵的较大偏心轮角度的曲轴厂家未生产，只能联系相关机械厂进行定做，经过和机械厂沟通定制费用约六万元。

1.1.3 改变皮带轮直径

在电机转速不变的前提下，通过减小电机皮带轮的直径能在一定程度上降低注水泵冲次，从而提高能效。经过核算重新制作一台皮带轮的费用约0.3万元。

1.2 减小排量

在不改变其他设备工况的情况下，通过改变注水泵柱塞直径能起到减排增效的效果，经过核算改造费用约10万元。

通过工艺设备管理小组认真分析计算后，考虑到增加变频系统、改变曲轴偏心角、减小柱塞直径三种方法费用较高及投资回报率低，而改变皮带轮直径费用低且难度相对容易，决定在满足地质注水量要求的情况下，对皮带轮直径进行改造，验证能效是否提高。

2 解决方法及原理

选择一个合适直径的皮带轮是改造最关键的一步，通过与专业人员沟通并经过认真计算，将注水泵皮带轮直径由1365mm降低为360mm。

皮带轮选型计算：

改造前注水泵冲次为300次∕分,排量25m3∕h，电机转速985r∕分，每冲次排量为0.00139m3。

改造后排量为6m3∕h，在每冲次排量不变的情况下，

冲次n2=(V1∕60)∕v1=(6∕60)∕0.00139=72次

改造后皮带轮直径¢2=¢1∕（n1∕n2）=1365∕(300∕72)=330mm

其中V1为改造后的排量，¢1为改造前皮带轮直径，n1为改造前冲次，n2为改造后的冲次。

考虑到理论计算是按照电机效率为100%的情况进行计算的，按照实际使用能效为90%的情况下，适当对皮带轮直径进行了扩大，增加到360mm。

图1 原皮带轮

图2 改造后皮带轮

3 实施后效果

3.1 设备方面

通过将近半年的运行验证，排量由原来的25m3∕h降低为10m3∕h，机泵冲次300次∕min下降到120次∕min，材料损耗降低盘根的平均使用寿命由200小时左右提高到500小时左右柱塞的平均使用寿命由400小时左右提高到700小时左右。很大程度的降低了维修频率。

3.2 效益方面

3.2.1 经济效益

电量由原来的每小时243Kw降低到146Kw*h，盘根平均使用寿命提高300小时左右，柱塞平均使用寿命提高300小时左右，年产生的经济效益约24万元。

3.2.2 安全效益

盘根刺漏次数大幅度减少，降低了对人员、设备造成的危害。

3.2.3 社会效益

实现了节能降耗，满足了油田及国家节能降耗的发展要求。

4 结语

改造后注水泵运行平稳，多项工况指标均在合理范围内，不仅满足了地质注水量的要求，而且很大程度上实现了节能增效，说明此次注水泵电机皮带轮节能改造是非常成功的，很值得在塔里木油田公司乃至全国推广同类皮带轮传动的高能耗、大排量柱塞泵排量调整方式。

［1］彭璟．宏福200 kt／a磷酸反应尾气风机电机皮带轮改造［M］．郑州：磷肥与复肥,2008.

［2］何志义，苏平．SMC针梳机主电机皮带轮改造［M］．济南：山东纺织经济，2011．