離心泵節能問題與改造措施分析

宋林 劉文碩

摘 要：經濟發展與大量工程項目相繼開展，使得離心泵這種流體形式的輸送裝置在我國得到了廣泛的應用，尤其是煉化行業對離心泵應用更加普遍。我國的能源儲量十分有限，常規資源正在不斷地被消耗，人們對能源的節約加以重視。而離心泵消耗能源十分巨大，其能源耗量占整個泵類的50%。因此，若離心泵的改造可以向著節能和高效的方向開展，可以有效地節約能源，降低工業耗能，提升企業的經濟、社會效益。

關鍵詞：離心泵;節能;現狀;改造

對離心泵有關節能技術的研發，是未來煉化行業進行發展的重要推動因素。現階段離心泵的節能設計、理念以及選型等方面仍存在較多問題。本文主要就離心泵節能現狀進行分析，并提出相應的改造措施，以期為提升離心泵節能效率做出貢獻。

1.離心泵節能的現狀

1.1節能設計不夠科學

目前我國離心泵的主要設計原理仍然是利用經驗公式進行模型換算或者是速度系數這兩種方式。以上兩種設計都不能有效地進行節能，使得離心泵不能在其效率方面有很大提升。此外，很多廠商僅僅關注于面前的利益，并不愿意加大對節能設計方面的投入，使得離心泵節能方面一直無法進步。同時，國內曾出現過“全揚程”這種避免閥門全開而導致的超功率問題發生的方法，但該方式實際上使得離心泵在很長時間內工作十分低效，從而導致能源過多地浪費。

1.2節能的理念相對落后

與離心泵有關的節能理念很多都是提升其運行的效率，這種理念其實較為落后。實際上對離心泵進行節能并不單單要提升其效率，還要包括其可靠性、對環境的適應程度、使用的壽命等等進行綜合地改善。例如，我們從離心泵對環境適應的角度來說，該特點指的是離心泵在不同運行環境下，其密封、水力性能和耐磨等性能會有著不一樣的要求。因此節能改造必須根據其對環境適應程度進行設計，從而提升其節能的效益。離心泵節能理念必須對其整體進行考慮，不能僅關注一個方面的指標。

1.3離心泵的使用不合理

隨著離心泵使用的時間變長，其各項性能必然會下降。若在使用時不能定期對其進行維護、保養，對其存在的故障不及時地進行檢修，很容易使其運行處于“亞健康”狀態，導致其運行效率快速下降，造成能源消耗的增加。此外，若布置該系統時不進行全面合理地設計，例如布置的管道距離太長，各種彎道的接頭較多，會使能源的損失更為嚴重，無法滿足離心泵工作的要求，為其運行埋下各種隱患。

2.對離心泵進行節能改造的措施

2.1對節能進行優化設計

對離心泵進行設計時，要摒棄傳統設計理念，使用諸如水力模型等先進、科學的設計方法。此外，要對各項設計方案進行可靠性分析試驗、環境適應程度試驗等等。例如當離心泵被應用在潮濕環境中，那么要對其進行耐鹽霧、霉菌等的試驗，從而保證其使用的效率、壽命，從而降低運行時的資源耗費。此外，對離心泵進行的節能改造要進行技術的創新。同時，離心泵應用于不同的環境，要采用不同種材料。近幾年材料學與工藝都得到了極大發展，很多新的材料、工藝都應用在離心泵中，從而有效地提升了其使用壽命、運行效率，加強了其適應環境的能力。此外，也極大地改善了泵的流動性、耐腐蝕、耐磨等特性，其涂覆技術、對材料表面進行處理的技術等都得到了發展。

2.2對離心泵進行合理地選型

選型必須恰當，要留有一定的余量，才能滿足用戶實際需求。而若余量過大，會使得離心泵的效率下降。因此煉化企業可以與制造商合作，針對本企業特點進行離心泵的定制，充分地參與到其設計、制作的全過程。其節能的設計一般要滿足以下方面：首先必須滿足工作中最大的流量和楊程。其次，離心泵正常運轉時，其工況點必須落入設計高效的區間內。第三，要選取高轉速、穩定性強的離心泵。要盡量地避免選擇那些性能曲線有“駝峰”的離心泵。此外，煉化企業在選型時應盡量選擇那些體積小，質量較輕并且結構簡單泵。

2.3對管路進行合理地布置

布置管道時要盡量地將彎管數量降到最低，在必須要轉彎的地方，其彎曲的半徑應在管道直徑4倍左右，其轉角也應超過90°。同時，要將管道長度盡量地降低，并且要減少管道應用附件、組件等零部件的數量，從而降低各項管路的損失。使用離心泵時，一定要定期對該系統進行徹底的檢測與養護，從而保證離心泵表面光滑并且密封性保持在較高水平，從而提升泵的壽命，達到節約成本的目的。

3.離心泵效率提升有效方案

3.1更換高效離心泵

想要保證離心泵運行效率的切實提升，工作人員首先應對工作區域內部的離心泵效率進行詳細檢查，并要對低效率泵進行逐一記錄;其次，要從泵工作要求與工作環境等綜合因素入手，選擇出與綜合情況完全相符的離心泵，對低效率泵進行更換;最后，要對更換前后泵的各項效率與數據進行對比，只有各項指標都能達到相應標準，才算完成更換工作。

3.2降低沖擊損失

由于沖擊損失是造成離心泵運行效率低下的主要原因，所以工作人員還需要通過合理手段，對沖擊損失進行有效控制。在具體操作過程中，可以將葉片制成扭曲型葉片，這時如果液體流量突然變大，這種扭曲葉片也會有效降低液體對其的沖擊。同時還可以按照流量對葉片寬度進行調節，能夠達到對流量沖擊的有效緩沖，進而達到對離心泵工作效率進行提升的目標。

3.3完善離心泵維護

為保證離心泵運行效率，工作人員還應注重對設備的日常保養與維護，以降低設備故障發生概率。維護人員一方面要對現行維護管理方案進行檢查與完善，要找到其中存在的缺陷，制定出高質量的維護計劃。同時應對波紋管密封技術進行拓展，以完成對泵泄露問題的妥善解決，保證容積效率的切實提升。此外，還應定期對過濾缸進行定期清理，并要對管線連接質量進行檢查，以確保泵進液管路的通暢性。

3.4優化密封方案

工作人員應對現行密封方案進行優化，以降低離心泵泄露發生機率，從而完成對離心泵運行效率的提升。在離心泵運行過程中，葉輪與殼體間液體會在葉輪旋轉離心力的作用之下，形成一定的壓力，進而對泄露流動進行阻止，進而完成對副葉輪的密封。停車密封主要是通過對飛鐵離心力的運用，使彈簧能夠在離心力作用之下，保持密封狀態。這樣可以切實降低泄漏問題發生機率，從而切實提升設備運行率。

3.5降低流動損失

離心泵過流表面通常呈現為蝸牛殼形狀，因為對鑄件的使用，多數不會對其展開機械加工處理，整體外形較為粗糙，能夠切實提升液體流失量。為降低流動摩擦損失，工作人員一方面要對過流元件外殼進行涂刷，以提升外殼表面光滑度，能夠有效提升2%左右的泵運行效率;另一方面，要對離心泵泵體粗糙部分以及葉輪蓋板實施拋光處理，這樣可以提升大概3%的泵運行效率。

3.6規范離心泵使用操作

工作人員應對離心泵進行合理使用與操作，要嚴格對各項操作章程進行遵守，并要在進行離心泵進行啟動前，先實施盤泵工作，且要在打開進口閥門時，第一時間對出口閥門進行關閉。在對排氣防控程序操作過程中，要對離心泵出口壓力進行檢查，確保其壓力數值能夠與相關標準相符合，以避免因供液流量與供液壓力方面的問題，導致離心泵出現氣蝕現象。

4.結論與認識

離心泵是流體輸送的主要裝置，在煉化企業中應用十分廣泛。但其運轉確實會消耗過多的能源。煉化企業要對離心泵存在的節能問題進行分析，應用更先進的節能理念、設計對離心泵進行改造，從而實現降低能耗的目的。

參考文獻：

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