[發(fā)明專利]基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)泵節(jié)能方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610377716.2
• 申請(qǐng)日: 2016-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105840474B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王劍峰;莊恒亞;朱江;蔣永堅(jiān)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海優(yōu)華系統(tǒng)集成技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): F04B49/00
• 分類號(hào): F04B49/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 孟金喆,胡彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及流體輸送系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)泵節(jié)能方法。

背景技術(shù)

在工業(yè)流程中，流體輸送大部分采用泵和壓縮機(jī)。在設(shè)備投用后，因加工的原料性質(zhì)或裝置加工量或目的產(chǎn)品的要求發(fā)生變化或進(jìn)行裝置改造或流程變化，流體輸送設(shè)備的運(yùn)行工況也會(huì)與原設(shè)計(jì)工況發(fā)生相應(yīng)的變化或偏離。在輸送設(shè)備的揚(yáng)程或輸送能力大于系統(tǒng)要求時(shí)，一般會(huì)采取以下的手段進(jìn)行調(diào)整：

1、部分流體輸送設(shè)備的輸送能力太大時(shí)，為了滿足工藝設(shè)備的最低流量正常運(yùn)行，一段采用流體從出口端返回至入口端(該部分流體從出口返回入口，會(huì)嚴(yán)重浪費(fèi)電力)

2、輸送設(shè)備的壓頭太高時(shí)，一般會(huì)采取以下手段：

A、輸送設(shè)備的出口閥或流經(jīng)管路的閥門(mén)的開(kāi)度調(diào)小，即將富余的壓頭消耗在這些閥門(mén)上。

B、增大管路調(diào)節(jié)設(shè)備的阻力降，如調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度減小、采用小口徑調(diào)節(jié)閥。

C、增加流體輸送設(shè)備的速度調(diào)節(jié)裝置(如液力藕合、永磁調(diào)速、變頻器)。

D、更換輸送設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)部件或改造輸送設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)部分或增加行程調(diào)節(jié)手段。

在以上所述改造方法中，方法A和B均加大系統(tǒng)的阻力損失，并沒(méi)有減少輸送設(shè)備的能量消耗。方法C和D則節(jié)省了能量消耗。

但是，上述C和D兩種方法均是基于現(xiàn)有管路系統(tǒng)和現(xiàn)有工藝設(shè)備進(jìn)行的，并未對(duì)流體輸送管路系統(tǒng)的工藝流程和工藝設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，沒(méi)有挖掘“藏”在工藝流程和工藝設(shè)備中的不合理壓力損失，因此節(jié)能的空間較小。另外，增加流體輸送設(shè)備的調(diào)速機(jī)構(gòu)，一方面增加改造的投資額，另一方面降低了系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。增加調(diào)速裝置或增加行程調(diào)節(jié)手段或改造輸送設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)部件的手段也會(huì)降低輸送設(shè)備的運(yùn)行效率。

雖然，上述改造方法C和D在采用調(diào)速裝置進(jìn)行節(jié)能或采用更換輸送設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)部件或改造輸送設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)部件的節(jié)能改造，均是基于現(xiàn)有流體輸送管路系統(tǒng)的流程是“合理”的，系統(tǒng)中的工藝運(yùn)行參數(shù)是“合理”的，所用的工藝方法是“合理”的，流體流經(jīng)線路上所選用的設(shè)備型式和型號(hào)也是“合理”的，即目前流體流經(jīng)線路上的所有工藝流程和目前所使用的工藝設(shè)備均不作調(diào)整的前提下，僅僅是將流體輸送明顯的揚(yáng)程富余量進(jìn)行調(diào)整的節(jié)能方法。

但是，傳統(tǒng)的節(jié)能方法還存在一些明顯的缺陷：采用改造輸送設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)部件后對(duì)原轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備有破壞性，無(wú)法再恢復(fù)原狀；且改造輸送設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)部件后輸送設(shè)備的效率會(huì)下降。采用增上變速設(shè)備一方面會(huì)增加改造的投資，另外也會(huì)影響系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，如大量采用變頻器的調(diào)速裝置，也會(huì)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行有不利影響，變頻器在配電柜占地位置受限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種能夠大幅度降低流體輸送設(shè)備的動(dòng)力消耗，適應(yīng)性更強(qiáng)，節(jié)能量更大的基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)泵節(jié)能方法。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)泵節(jié)能方法，包括以下步驟：

A、對(duì)流體管路的各種實(shí)際流體工況進(jìn)行分析；

B、對(duì)流體管路的實(shí)際操作條件進(jìn)行分析；

C、結(jié)合各種流體工況和管路操作條件的可能組合，對(duì)整個(gè)流體工藝及設(shè)備進(jìn)行實(shí)際分析和重組，計(jì)算出合理壓降；

D、選取合理流量和合理?yè)P(yáng)程；

E、選擇最合理的節(jié)能改造方案。

作為一種基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)泵節(jié)能方法的優(yōu)選方案，所述步驟A具體為：

對(duì)流體管路的實(shí)際流體工況包括開(kāi)停工工況、催化劑初末期工況、正常運(yùn)行工況、最大最小工況、原料變化、生產(chǎn)方案的各可能運(yùn)行工況及組合工況進(jìn)行全面評(píng)估，考慮全年運(yùn)行時(shí)間6000小時(shí)以上工況下選取合適的流量范圍作為優(yōu)化基準(zhǔn)。

作為一種基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)泵節(jié)能方法的優(yōu)選方案，所述步驟B具體為：

對(duì)流體管路的實(shí)際操作條件包括機(jī)泵入口罐的液位高度和界面壓力，機(jī)泵輸送末端反應(yīng)器或塔的液位高度和界面壓力，以及輸送物料操作溫度下的密度各變化情況進(jìn)行分析，核算管路實(shí)際所需揚(yáng)程。

作為一種基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)泵節(jié)能方法的優(yōu)選方案，所述步驟C具體為：

對(duì)上述各種流體工況和管路操作條件的可能組合，建立管路系統(tǒng)壓損計(jì)算模型，對(duì)系統(tǒng)的壓力降進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際測(cè)量值對(duì)模型進(jìn)行修正，并評(píng)估現(xiàn)場(chǎng)部分關(guān)閉的閥門(mén)壓力損失。

作為一種基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)泵節(jié)能方法的優(yōu)選方案，所述步驟D具體為：