東一聯合站注水泵電機皮帶輪節能改造

姜培斌 于佳立 費發奇（塔里木油田分公司開發事業部東河作業區，新疆 庫爾勒 841000）

東一聯合站注水泵電機皮帶輪節能改造

姜培斌 于佳立 費發奇（塔里木油田分公司開發事業部東河作業區，新疆 庫爾勒 841000）

東河油田清水地質配注量約為6m3/h，而1#泵清水注水泵排量為25m3/h，為滿足注水要求每小時有近19m3的清水需要回流，注水泵能效只為設計效率的40%，造成了大量能源浪費,為此對注水泵電機皮帶輪進行改造。電機皮帶輪經過改造后，不僅在滿足注水配注量的情況下降低了能耗，而且皮帶輪故障率降低。

東河油田；清水注水泵主電機皮帶輪；節能降耗

YB560M2-6注水泵是2005年從大港中成公司引進的，是當時國內比較先進的注水泵，自投產以來表現出優越的性能。但隨著東河油田清水地質配注量的由20m3∕h降低為6m3∕h，注水泵能效也降到了設計效率的40%，且注水泵采用皮帶傳動，電機皮帶輪尺寸為￠1365mm，機泵沖次為300次∕分，機泵沖次過快造成潤滑油溫較高，加大了曲軸箱各運動部件以及盤根、柱塞等的磨損。維修效率升高，消耗了大量人力物力，因此有必要對注水泵進行改造，使注水泵能效提高。

1 技術路線

如何在滿足清水注水地質配注量的前提下，提高注水泵能效呢？通過東河作業區工藝設備管理小組分析發現，提高注水泵能效的主要途徑是降低注水泵沖次、減小泵出口排量。

1.1 降低注水泵沖次的方法

1.1.1 降低電機轉速

由于注水泵電機為工頻電機，出廠時未配備變頻柜，要想降低電機轉速，就需要增加一套變頻控制系統，經過經營核算，工程費用約為50萬元，經過核算投資回報率較低。

1.1.2 改變注水泵曲軸偏心角

通過增大注水泵曲軸偏心輪角度，可以達到降低機泵沖次目的，由于適合于YB560M2-6型注水泵的較大偏心輪角度的曲軸廠家未生產，只能聯系相關機械廠進行定做，經過和機械廠溝通定制費用約六萬元。

1.1.3 改變皮帶輪直徑

在電機轉速不變的前提下，通過減小電機皮帶輪的直徑能在一定程度上降低注水泵沖次，從而提高能效。經過核算重新制作一臺皮帶輪的費用約0.3萬元。

1.2 減小排量

在不改變其他設備工況的情況下，通過改變注水泵柱塞直徑能起到減排增效的效果，經過核算改造費用約10萬元。

通過工藝設備管理小組認真分析計算后，考慮到增加變頻系統、改變曲軸偏心角、減小柱塞直徑三種方法費用較高及投資回報率低，而改變皮帶輪直徑費用低且難度相對容易，決定在滿足地質注水量要求的情況下，對皮帶輪直徑進行改造，驗證能效是否提高。

2 解決方法及原理

選擇一個合適直徑的皮帶輪是改造最關鍵的一步，通過與專業人員溝通并經過認真計算，將注水泵皮帶輪直徑由1365mm降低為360mm。

皮帶輪選型計算：

改造前注水泵沖次為300次∕分,排量25m3∕h，電機轉速985r∕分，每沖次排量為0.00139m3。

改造后排量為6m3∕h，在每沖次排量不變的情況下，

沖次n2=(V1∕60)∕v1=(6∕60)∕0.00139=72次

改造后皮帶輪直徑￠2=￠1∕（n1∕n2）=1365∕(300∕72)=330mm

其中V1為改造后的排量，￠1為改造前皮帶輪直徑，n1為改造前沖次，n2為改造后的沖次。

考慮到理論計算是按照電機效率為100%的情況進行計算的，按照實際使用能效為90%的情況下，適當對皮帶輪直徑進行了擴大，增加到360mm。

圖1 原皮帶輪

圖2 改造后皮帶輪

3 實施后效果

3.1 設備方面

通過將近半年的運行驗證，排量由原來的25m3∕h降低為10m3∕h，機泵沖次300次∕min下降到120次∕min，材料損耗降低盤根的平均使用壽命由200小時左右提高到500小時左右柱塞的平均使用壽命由400小時左右提高到700小時左右。很大程度的降低了維修頻率。

3.2 效益方面

3.2.1 經濟效益

電量由原來的每小時243Kw降低到146Kw*h，盤根平均使用壽命提高300小時左右，柱塞平均使用壽命提高300小時左右，年產生的經濟效益約24萬元。

3.2.2 安全效益

盤根刺漏次數大幅度減少，降低了對人員、設備造成的危害。

3.2.3 社會效益

實現了節能降耗，滿足了油田及國家節能降耗的發展要求。

4 結語

改造后注水泵運行平穩，多項工況指標均在合理范圍內，不僅滿足了地質注水量的要求，而且很大程度上實現了節能增效，說明此次注水泵電機皮帶輪節能改造是非常成功的，很值得在塔里木油田公司乃至全國推廣同類皮帶輪傳動的高能耗、大排量柱塞泵排量調整方式。

［1］彭璟．宏福200 kt／a磷酸反應尾氣風機電機皮帶輪改造［M］．鄭州：磷肥與復肥,2008.

［2］何志義，蘇平．SMC針梳機主電機皮帶輪改造［M］．濟南：山東紡織經濟，2011．