熱載體加熱系統(tǒng)中導熱油泵的節(jié)能改造

1、第1‘九牖傘圍熱載體加熱技術交流會議201511(寧波)熱載體加熱系統(tǒng)中導熱油泵的節(jié)麓改逵李宏斌，郝波亮，張文利武安市宏泰機械泵業(yè)仃限公司河北省武安市056300曹公泉_T業(yè)嗣區(qū)1585號031056525671hbjxj@163com摘要：本文介紹J’熱載體系統(tǒng)中導熱油循環(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)巾泵的運行挖潛、1，能改造可以達到減少消耗、節(jié)約能源、降低成本目的。關鍵詞：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，隨著國家能源政策的要求和市場競爭的加劇，泵的合理匹配、正確選朋，以便達到節(jié)能的效果就顯的尤為重要。一、泵節(jié)能的途徑導熱油泵在熱載體系統(tǒng)巾的

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

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)對流段和輻射段流速要求的限制，小宜采用變頻調(diào)速技術：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)任務量而采用變頻技術必將成為節(jié)能方法中的主要措施。(3)導熱油泵的合理選型與J1：確使用，是實現(xiàn)節(jié)能降耗的重要環(huán)節(jié)。設計院所、設備制造J‘家及用戶使用廠家有責任相瓦溝通，提供合理的產(chǎn)品型號及相關服務，把好選型關和采購關，防止參數(shù)不匹配、結(jié)構不合理等諸如“大馬扣小車”及“小馬拉大車”失誤，

5、造成熱媒爐出力不夠、進出口溫差大、導熱油結(jié)焦等而影響系統(tǒng)正常運行。(4)在系統(tǒng)正常運行過程中，通過記錄泵機組、用熱設備參數(shù)變化、波動，分析原兇、挖掘能效，加強T藝狀態(tài)運行檢測動態(tài)管理，實現(xiàn)操作挖潛，進‘步控制資源和能源的浪費。二、導熱油泵的節(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)為揚程、流量、效率、轉(zhuǎn)速、汽蝕余量。當轉(zhuǎn)速一定后，泵各工況點的揚程、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試驗得出的。當輸送粘性液體時，泵的特性將產(chǎn)生變化，但粘度10mm2／s時變化較小，可認為其等同輸送常溫清水時的性能，可不予校正換算。在熱載體加熱系統(tǒng)中，當導熱油加熱到

7、100。以上時，。般地粘度都10mm2／s。27第1‘九墉令周熱載體加熱技術交流會議一201511(寧波)當改變系統(tǒng)管路的長短、管徑、布置位置時，都會改變管路阻力系數(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，由于工藝工況發(fā)生變化，可能出現(xiàn)泵的設計流量與生產(chǎn)要求不相適應，或已選擇好的泵在特定管路中運轉(zhuǎn)時，所提供的流量1j實際上況不符等情況，對此，要進行流量調(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，當閥門關小時，管路的局部阻力加大，工作點向0點偏移，流量變小。當閥門開大時，管路的局部阻力變小，工作點向右偏移，流量變大。用閥J、J調(diào)節(jié)流量簡便迅速，流量連續(xù)變化，適合連續(xù)牛產(chǎn)的特點。其缺點是當關小閥門時，流動阻力加大，要額外消耗‘部份動能，經(jīng)濟性莠。如果小于泵額定流量的70％時，泵的軸向力、振動、噪聲都會增加，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作點向右移，流量加人；若降低轉(zhuǎn)速為nl，T作點向左移動，流量減少，這時的管路特性曲線保持0i變，流量、揚程隨著轉(zhuǎn)速下降而減少，動能消耗也相應降低，達到節(jié)能的日的。(三)、切割葉輪的節(jié)能原理熱載體系統(tǒng)巾，由于泵的選型和實際T況有較人的差距，利用切割葉輪應徑來達到泵的運行參數(shù)與T況點相匹配的方法還是經(jīng)常采朋的。當切割葉輪后，泵的流蹙、揚程都有F降，從而達到節(jié)能的目的，見圖四。表1給

10、出了泵的切割定律，實際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行，否則會人火降低泵的效率，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％泵的設計選型與1二藝現(xiàn)場存在芰距時，具備如F條件時，可采用葉輪切割技術：1、泵的實際循環(huán)流量滿足系統(tǒng)的要求時，其揚程

11、低于銘牌標注揚程5m以上，可以采用切割葉輪的方法。泵的實際揚程可通過測量泵進出口的壓力，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，進而減少系統(tǒng)的沿程阻力，達到節(jié)能的卜j的。3、通過改變系統(tǒng)的裝置，減少系統(tǒng)阻力，進行葉輪切割，達到節(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，進而通過葉輪切割，實現(xiàn)降低揚程、增加流量，達到節(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)能技術改造節(jié)能途徑：用RYS型機械密封離心式熱油泵替代屏蔽泵早期聚酯裝置設計中，國外設計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(如吉瑪T藝、杜邦工藝等)。隨著聚酯裝置國產(chǎn)化產(chǎn)泛應用，中紡院T藝聚酯裝置循環(huán)次