熱載體加熱系統(tǒng)中導(dǎo)熱油泵的節(jié)能改造

1、第1‘九牖傘圍熱載體加熱技術(shù)交流會(huì)議201511(寧波)熱載體加熱系統(tǒng)中導(dǎo)熱油泵的節(jié)麓改逵李宏斌，郝波亮，張文利武安市宏泰機(jī)械泵業(yè)仃限公司河北省武安市056300曹公泉_T業(yè)嗣區(qū)1585號(hào)031056525671hbjxj@163com摘要：本文介紹J’熱載體系統(tǒng)中導(dǎo)熱油循環(huán)泵節(jié)能途徑、上作原理及療法，并通過在聚酯化纖行qk的節(jié)能改造案例，說明了在熱載體系統(tǒng)巾泵的運(yùn)行挖潛、1，能改造可以達(dá)到減少消耗、節(jié)約能源、降低成本目的。關(guān)鍵詞：熱載

2、體系統(tǒng)，循環(huán)油泵，節(jié)能改造聚酯化纖、印染行、lk巾采用熱載體加熱技術(shù)為系統(tǒng)提供熱量，使用、溫度‘般在280—310度尤右，熱媒爐的功率人約為60卜1400X104kcai／h，使朋導(dǎo)熱油循環(huán)泵的功率除與鍋爐配套的主循環(huán)泵之外，還有T藝系統(tǒng)中的_次循環(huán)泵，泵的電力消耗占系統(tǒng)總消耗蹙的30％以上。近年來，隨著國(guó)家能源政策的要求和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，泵的合理匹配、正確選朋，以便達(dá)到節(jié)能的效果就顯的尤為重要。一、泵節(jié)能的途徑導(dǎo)熱油泵在熱載體系統(tǒng)巾的

3、運(yùn)用，要達(dá)到節(jié)能的目的，。般有以下途徑：(1)選用島效的泵產(chǎn)品。設(shè)備制造廠家在泵的設(shè)計(jì)與制造上應(yīng)用新技術(shù)、新工藝，如優(yōu)化泵的流體設(shè)計(jì)，提高泵的水力效率，利用先進(jìn)的生產(chǎn)加TT藝，保障設(shè)計(jì)要求，提高導(dǎo)熱油泵本身的制造精度，從而提高泵的整體效率和機(jī)組效率。(2)J近用變頻技術(shù)，提高導(dǎo)熱油泵的運(yùn)行效率。變頻調(diào)速技術(shù)通過調(diào)整泵的運(yùn)行參數(shù)來達(dá)到節(jié)能的目的，現(xiàn)已成功地應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)中，其設(shè)備是企業(yè)改造升級(jí)、節(jié)能降耗的理想設(shè)備。變頻調(diào)速應(yīng)用于

4、熱載體系統(tǒng)中的主循環(huán)泵(與熱媒爐配套的泵)，由于受熱媒爐內(nèi)對(duì)流段和輻射段流速要求的限制，小宜采用變頻調(diào)速技術(shù)：但聚酯行業(yè)工藝系統(tǒng)中的二次循環(huán)泵，根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)量而采用變頻技術(shù)必將成為節(jié)能方法中的主要措施。(3)導(dǎo)熱油泵的合理選型與J1：確使用，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的重要環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)院所、設(shè)備制造J‘家及用戶使用廠家有責(zé)任相瓦溝通，提供合理的產(chǎn)品型號(hào)及相關(guān)服務(wù)，把好選型關(guān)和采購關(guān)，防止參數(shù)不匹配、結(jié)構(gòu)不合理等諸如“大馬扣小車”及“小馬拉大車”失誤，

5、造成熱媒爐出力不夠、進(jìn)出口溫差大、導(dǎo)熱油結(jié)焦等而影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。(4)在系統(tǒng)正常運(yùn)行過程中，通過記錄泵機(jī)組、用熱設(shè)備參數(shù)變化、波動(dòng)，分析原兇、挖掘能效，加強(qiáng)T藝狀態(tài)運(yùn)行檢測(cè)動(dòng)態(tài)管理，實(shí)現(xiàn)操作挖潛，進(jìn)‘步控制資源和能源的浪費(fèi)。二、導(dǎo)熱油泵的節(jié)能原理(一)、離心泵的特性曲線及系統(tǒng)裝置特性曲線l、離心泉的特性曲線導(dǎo)熱油泉性能參數(shù)一般在離心泉的范疇，表征離一心泉特性的參數(shù)為揚(yáng)程、流量、效率、轉(zhuǎn)速、汽蝕余量。當(dāng)轉(zhuǎn)速一定后，泵各工況點(diǎn)的揚(yáng)程、流量

6、、效率、功率、必需汽蝕余量町以從性能曲線J：查得。見圖一。熱油泵性能曲線都是在一定轉(zhuǎn)速下，以試驗(yàn)方法求得的，不問的轉(zhuǎn)速，有不問的性能曲線。需要指出的是：熱油泵牛產(chǎn)廠家提供的性能參數(shù)及曲線是在常溫清水(t≈20。、圖‘Y“≈9810N／m3)，大氣壓力為760mm汞柱的工況F試驗(yàn)得出的。當(dāng)輸送粘性液體時(shí)，泵的特性將產(chǎn)生變化，但粘度10mm2／s時(shí)變化較小，可認(rèn)為其等同輸送常溫清水時(shí)的性能，可不予校正換算。在熱載體加熱系統(tǒng)中，當(dāng)導(dǎo)熱油加熱到

7、100。以上時(shí)，。般地粘度都10mm2／s。27第1‘九墉令周熱載體加熱技術(shù)交流會(huì)議一201511(寧波)當(dāng)改變系統(tǒng)管路的長(zhǎng)短、管徑、布置位置時(shí)，都會(huì)改變管路阻力系數(shù)，從而引起管路特性的變化，見圖二。(二)、調(diào)節(jié)流量的節(jié)能原理泵在指定管路f：工作時(shí)，由于工藝工況發(fā)生變化，可能出現(xiàn)泵的設(shè)計(jì)流量與生產(chǎn)要求不相適應(yīng)，或已選擇好的泵在特定管路中運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所提供的流量1j實(shí)際上況不符等情況，對(duì)此，要進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。(1)調(diào)節(jié)泵It；口閥門開度調(diào)節(jié)泵的

8、出口管路上的閥門開度，也就改變了管路特性曲線。見圖二，當(dāng)閥門關(guān)小時(shí)，管路的局部阻力加大，工作點(diǎn)向0點(diǎn)偏移，流量變小。當(dāng)閥門開大時(shí)，管路的局部阻力變小，工作點(diǎn)向右偏移，流量變大。用閥J、J調(diào)節(jié)流量簡(jiǎn)便迅速，流量連續(xù)變化，適合連續(xù)牛產(chǎn)的特點(diǎn)。其缺點(diǎn)是當(dāng)關(guān)小閥門時(shí)，流動(dòng)阻力加大，要額外消耗‘部份動(dòng)能，經(jīng)濟(jì)性莠。如果小于泵額定流量的70％時(shí)，泵的軸向力、振動(dòng)、噪聲都會(huì)增加，影響泵的整體壽命。(2)改變泵的轉(zhuǎn)速見圖三，改變泵的轉(zhuǎn)速，也就是改變了泵

9、的特性曲線。泵原來的轉(zhuǎn)速為n，若提高轉(zhuǎn)速為n2，特性上移，T作點(diǎn)向右移，流量加人；若降低轉(zhuǎn)速為nl，T作點(diǎn)向左移動(dòng)，流量減少，這時(shí)的管路特性曲線保持0i變，流量、揚(yáng)程隨著轉(zhuǎn)速下降而減少，動(dòng)能消耗也相應(yīng)降低，達(dá)到節(jié)能的日的。(三)、切割葉輪的節(jié)能原理熱載體系統(tǒng)巾，由于泵的選型和實(shí)際T況有較人的差距，利用切割葉輪應(yīng)徑來達(dá)到泵的運(yùn)行參數(shù)與T況點(diǎn)相匹配的方法還是經(jīng)常采朋的。當(dāng)切割葉輪后，泵的流蹙、揚(yáng)程都有F降，從而達(dá)到節(jié)能的目的，見圖四。表1給

10、出了泵的切割定律，實(shí)際T作中，葉輪的切割必須在一定的范同內(nèi)，滿足一定的條件下進(jìn)行，否則會(huì)人火降低泵的效率，甚今使切割后的水泵不能正常工作。泵的切割量與泵的比轉(zhuǎn)數(shù)有一定關(guān)系，見表2。表2比轉(zhuǎn)數(shù)和允許切割量比轉(zhuǎn)數(shù)nS60120200300500允許切割量％20151l97效率下降值每切割10％效率下降1％每切割4％效率下降1％泵的設(shè)計(jì)選型與1二藝現(xiàn)場(chǎng)存在芰距時(shí)，具備如F條件時(shí)，可采用葉輪切割技術(shù)：1、泵的實(shí)際循環(huán)流量滿足系統(tǒng)的要求時(shí)，其揚(yáng)程

11、低于銘牌標(biāo)注揚(yáng)程5m以上，可以采用切割葉輪的方法。泵的實(shí)際揚(yáng)程可通過測(cè)量泵進(jìn)出口的壓力，并考慮循環(huán)介質(zhì)的密度求得。2、熱載體循環(huán)系統(tǒng)中的生循環(huán)管路和支循環(huán)管路卜的閥門傘部打開后，泵的運(yùn)行電流超過了額定電流，可以采用切割葉輪的方法。泵切割后，可降低泵的流量，進(jìn)而減少系統(tǒng)的沿程阻力，達(dá)到節(jié)能的卜j的。3、通過改變系統(tǒng)的裝置，減少系統(tǒng)阻力，進(jìn)行葉輪切割，達(dá)到節(jié)能的效果。改變系統(tǒng)的裝置的辦法有兩種情況：一是將系統(tǒng)內(nèi)的所有未開啟的閥門全部打開，以

12、降低阻力；二是增加系統(tǒng)管路的管徑，降低管道摩擦阻力。降低系統(tǒng)阻力的目的，是改變系統(tǒng)的特性曲線，進(jìn)而通過葉輪切割，實(shí)現(xiàn)降低揚(yáng)程、增加流量，達(dá)到節(jié)能的效果。三、節(jié)能改造案例案例一；南方石化一期、二期聚醑車間熱媒循環(huán)泵節(jié)能技術(shù)改造節(jié)能途徑：用RYS型機(jī)械密封離心式熱油泵替代屏蔽泵早期聚酯裝置設(shè)計(jì)中，國(guó)外設(shè)計(jì)院首選使用離心泵循環(huán)高溫氫化三聯(lián)苯來完成聚酯熔體的吸熱反應(yīng)(如吉瑪T藝、杜邦工藝等)。隨著聚酯裝置國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)泛應(yīng)用，中紡院T藝聚酯裝置循環(huán)次