离心泵作为输油泵站的主要动力设备, 它的运行效率对输油成本具有非常关键的影响。离心泵在运行过程中, 动力费用是最主要的输油成本, 只有减少动力费用, 才能够有效降低输油成本, 从而提高离心泵的工作效率。以下笔者就结合离心泵运行的实际情况来简单谈谈影响其运行的主要因素及提高其工作效率的有效措施。
1 离心泵运行的影响因素
离心泵的效率取决于机械、容积以及水力这三者效率的乘积。导致离心泵运行效率降低的因素有很多, 最主要的因素有: (1) 离心泵自身效率的影响:不同的离心泵有着不同的工作效率, 在同等的条件下运行, 不同离心泵之间的工作效率差异可高达15%以上; (2) 离心泵运行状况的影响:有的离心泵的运行状祝低于额定工况, 因此造成了能耗升高、工作效率降低; (3) 电机效率的影响:在离心泵运行过程中电机效率通常是保持不变的, 电机效率越高, 则离心泵工作效率越高; (4) 水力损失的影响:水力损失又包括水力摩擦损失和局部阻力损失, 当离心泵运行了一段时间之后, 其叶轮和导叶等部件往往会不可避免地出现一定程度的表面磨损, 而随着磨损程度的不断增大, 水力的效率也会逐渐降低; (5) 机械效率的影响:机械的设计及制造质量直接影响着机械效率, 若机械效率降低, 则离心泵的运行效率也会随之降低; (6) 离心泵容积损失的影响:离心泵的容积损失即所谓的泄露损失, 其主要有三种, 一种是叶轮密封环损失、一种是级间损失、还有一种是轴向力平衡机构损失, 离心泵在连续运行一段时间后其各部件之间的缝隙会随着摩擦的不断增大而增大, 随之容积效率就会不断降低; (7) 滤缸堵塞及管线进气的影响:若滤缸发生堵塞或是管线进气, 则离心泵就会出现抽空或空转等情况; (8) 启动操作的影响:若工作人员在启动离心泵之前没有做好准备工作, 对准备工作不够重视, 对暖泵、盘泵及灌注泵等基本操作不够规范和彻底, 那么将容易引起一些泵气蚀的情祝, 并会使离心泵的噪声和振动变大, 从而降低其工作效率。
2 提高离心泵工作效率的措施
2.1 改变管路特性曲线
影响离心泵工作效率的最关键因素是其运行的工况点, 所以若想提高离心泵的工作效率, 首先必须要对其运行工况点进行合理调整, 确保工况点可以在高效区内稳定运行。目前, 调整离心泵工况点的主要措施有两种, 其中之一就是改变管路特性曲线。在这方面, 一种方式是采取人口节流措施, 但由于离心泵的气蚀性, 所以该方法不够科学;第二种是采取旁路回流措施, 该措施比较适用于轴功率与流量成反比的离心泵;最后一种也是最常用的一种方式是在离心泵的排液管路上安装调节阀, 但该方法会在一定程度上导致系统运行效率和功率下降, 从而造成能源浪费。
2.2 改变离心泵性能曲线
改变离心泵性能曲线是调整离心泵工况点的另一种措施, 该方法的本质是通过消除系统运行中过多的扬程来提高离心泵的运行效率。对此, 第一种方式是将叶轮的外径切削掉, 从而使离心泵的性能曲线下移, 这样其工况点也会随着下移, 不过该方法会造成叶轮不可恢复, 且运行所需的机床设备非常精密, 所以使用范围较小;第二种方式是减少离心泵的叶轮级数, 其同样能够使离心泵的性能曲线下移, 从而带动工况点的下移, 但是该方法需要整体拆除多级泵, 所以只适合在工况稳定的条件下进行应用;第三种方式是淘汰掉工作效率低下的离心泵, 并根据实际需要扬程和流量来更换新的离心泵, 以及重新对管-泵系统进行设计和选型, 但是该方法往往需要投入较大的成本, 有些企业难以承担;最后一种方式是按需设置扬程和流量, 合理改变离心泵叶轮的转速以使其下移, 同时也使工况点下移。总体而言, 改变离心泵性能曲线是目前所比较普遍使用的一种节能技术, 离心泵节能的关键就在于增加扬程利用率及降低节流损失, 从而提高工作效率。
2.3 积极采用变频调速技术
离心泵调速的方法有很多, 但最常使用也是效果最好的方法莫过于使用变频调速技术。但由于变频调速技术的应用需要投入大量的资金, 所以需要先增加这方面的投入。近年来, 随着变频调速技术的不断发展, 机泵行业中已经比较广泛地应用了该技术, 并取得了非常好的节能效果。变频调速技术虽然投入较高, 但投资回收周期较短, 节能效果十分显著。一般情况下, 离心泵使用变频调速技术后其节能效果可提高30%-40%。变频调速技术可以自动控制离心泵调节速度, 并采用了软启动, 可以有效减少离心泵启动对电网带来的冲击, 以及还可以延长离心泵的使用寿命, 降低维护维修费用。因此, 未来我国应当继续将研发重点放在变频调速技术等高新技术上面。
3 结语
综上所述, 离心泵运行影响因素有很多, 主要包括离心泵自身效率的影响、离心泵运行状况的影响、电机效率的影响、水力损失的影响、机械效率的影响、离心泵容积损失的影响、滤缸堵塞及管线进气的影响、启动操作的影响等, 而若想提高离心泵的工作效率, 最重要的是要通过有效的措施合理调整离心泵工况点, 其次还要积极采用变频调速技术等高新技术。
摘要：影响离心泵运行的因素有很多, 若想提高离心泵工作效率, 就必须要先正确认识这些影响因素, 并采取相应的措施提高有益影响因素、降低不利影响因素。本文主要探讨了离心泵运行的影响因素, 并分析了提高离心泵运行效率的措施, 希望可以给相关工作带来一定帮助。
关键词：离心泵,运行,影响因素,提高效率
参考文献
[1] 高玉强.离心泵运行影响因素与提高效率措施[J].化工管理, 2015, 18:126.
[2] 邵大伟, 吕星辰, 闫继伟.影响输油离心泵运行效率的因素及降耗对策研究[J].化工管理, 2016, 02:7-8.