离心泵节能改造

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摘 要：油田原油外输设备主要分离心泵、螺杆泵和柱塞泵，由于离心泵的高效、价廉，维修方便等优点，使得运用离心泵输油为油田主要输油模式。但由于在产建和后期工艺改造中，离心泵在使用中造成很大部分能耗浪费，根据站点工艺和外输参数的对比，可对离心泵进行节能改造。

关键词：离心泵 工作原理 工艺参数 节能改造 效益

一、项目提出

我区目前有离心泵53台，其中供水泵15台，联合站转油泵4台，分布在26个站点。根据季节的不同，设备运行的时间各有不同，夏季各站点可根据库存的情况调整外输时间，但冬季如长时间不输油将冻堵管线，所以冬季多数增压站输油时间保持在二十小时以上，如靖二增，靖五增，靖一转、靖四联等站。在每天产进液量不变，而外输时间延长，设备运行造成的电能损耗增加。根据以上问题，和对各站外输参数的掌握，针对离心泵构造，在符合生产的前提下，合理改造，达到节能增效的目的。

二、离心泵构造及其原理

1.离心泵的基本结构

离心泵的基本部件是高速旋转的叶轮和固定的蜗牛形泵壳。具有若干个（通常为4～12个）后弯叶片的叶轮紧固于泵轴上，并随泵轴由电机驱动作高速旋转。叶轮是直接对泵内液体做功的部件，为离心泵的供能装置。泵壳中央的吸入口与吸入管路相连接，吸入管路的底部装有单向底阀。泵壳侧旁的排出口与装有调节阀门的排出管路相连接。

2.离心泵的工作原理

当离心泵启动后，泵轴带动叶轮一起作高速旋转运动，迫使预先充灌在叶片间液体旋转，在惯性离心力的作用下，液体自叶轮中心向外周作径向运动。液体在流经叶轮的运动过程获得了能量，静压能增高，流速增大。当液体离开叶轮进入泵壳后，由于壳内流道逐渐扩大而减速，部分动能转化为静压能，最后沿切向流入排出管路。所以蜗形泵壳不仅是汇集由叶轮流出液体的部件，而且又是一个转能装置。当液体自叶轮中心甩向外周的同时，叶轮中心形成低压区，在贮槽液面与叶轮中心总势能差的作用下，致使液体被吸进叶轮中心。依靠叶轮的不断运转，液体便连续地被吸入和排出。液体在离心泵中获得的机械能量最终表现为静压能的提高。

需要强调指出的是，若在离心泵启动前没向泵壳内灌满被输送的液体，由于空气密度低，叶轮旋转后产生的离心力小，叶轮中心区不足以形成吸入贮槽内液体的低压，因而虽启动离心泵也不能输送液体。这表明离心泵无自吸能力，此现象称为气缚。吸入管路安装单向底阀是为了防止启动前灌入泵壳内的液体从壳内流出。空气从吸入管道进到泵壳中都会造成气缚。

三、构思及改造

1.参数整理

在设备运行中，离心泵的实际压力远远大于外输管线压力。以靖四供为例，设备选型为46方/小时，十三级离心泵，在运行中泵出口压力≥4.0MPa即满足需求，而该泵设计压力最高可达6.5MPa，多余出2.5MPa能量白白浪费。

离心泵设计由进口低压端到出口高压端，利用电机高速旋转产生的离心力，压力逐层增加，最终将液体输送出去。一般情况下，每级叶轮的扬程为50米，为降低设备实际压力，从抽取叶轮的级数上着手。

2.结构图

改造过程为：将离心泵的进口卸开，拆除准备要抽取的叶轮和导叶，如靖四供可去掉五个叶轮，但在实际过程中为预防工艺流程后期的变化，我们抽取了三级叶轮。抽掉叶轮和导叶后，在原来安装叶轮的位置，将加工的￠40×5卡套安装固定

四、计算与效果

五、效果评价

根据以上数据直接得出离心泵的节能改造，投资小，见效快，是一种“短频快”的节能改造措施，值得推广和利用。面对油田众多的设备，相信运用类似的方法可得出更多的节能改造项目。