化工装置所使用的动设备中,离心泵是最多的,因此离心泵在节能上空间广阔,而离心泵的节能措施中又以切割减小叶轮直径降低电机功率效果最为直观和实用。目前我们公司很多车间都对部分能力超出生产需要的离心泵进行了叶轮切割“手术”,降低了电机的功率,实现了省电节能的目的。在实践中尝到了甜头。
一、叶轮切割降低电机效率的原理
1、离心泵的主要部件叶轮与电机功率、扬程、流量等存在关系,用以下几个公式来表明:P=电机功率 H=扬程 p=出口压力 U=电压 I=运行电流 η=有效效率(取值0.85) D=叶轮直径 Q=流量
公式① P=U*I*η 公式② H1/H2=p1/p2=(D1/D2)2 公式③ I=H*Q
2、以上公式结合可以看出电机功率和叶轮直径有正比关系。在保证正常生产工艺条件的前提下,叶轮直径的减小能减小电机的功率。
二、举例说明
1、某泵切割前情况:D1=200mm,p1=1000KPa,I1=120A,U1=380V,Q1=100m3/h,H1=80m。则其电机功率为: P1=U1*I1*η=380*120*0.85=38760W=38.76KW,每小时的耗电量为38.76度。
2、该泵在生产过程中扬程和流量需要较小,只是出口压力要求在700KPa,则我们可考虑对其进行叶轮切割进行节能。根据前提条件,我们只需考虑出口压力条件便可,在考虑余量情况下,我们可将其出口压力降低到800KPa。
①切割直径的计算: H1/H2=p1/p2=(D1/D2)2,1000/800=(200/D2)2,求解D2=178.89mm,取值D2=180mm。
②根据计算结果进行切割后,泵满足工艺要求,为了计算实际节省的功率,我们实测切割后的运行电流为105A。
③切割后电机功率计算: P2=U2*I2*η=380*108*0.85=34884W=34.884KW,每小时的耗电量为34.884度。
3、年节省电量=300*24*(38.76-34.884)=27907.2度
三、注释
以上所举的是我们一个最简单的实例,实际上在进行叶轮切割中是有更多的考虑因素,同时也有更多的变通方法。例如我们装置有个塔因为工艺条件变更,塔釜需要长期开两台泵,结果我们将其中一台泵的叶轮改大了,增加了它的能力,单机运行即可满足。虽然改造泵的功率增加了,但是我们少开了一台泵,结果还是大大节能了。
小弟初来报道,在此献丑了。