[发明专利]基于流体输送管路工艺及设备重组的机泵节能方法

说明书

技术领域

本发明涉及流体输送系统节能技术领域，尤其涉及一种基于流体输送管路工艺及设备重组的机泵节能方法。

背景技术

在工业流程中，流体输送大部分采用泵和压缩机。在设备投用后，因加工的原料性质或装置加工量或目的产品的要求发生变化或进行装置改造或流程变化，流体输送设备的运行工况也会与原设计工况发生相应的变化或偏离。在输送设备的扬程或输送能力大于系统要求时，一般会采取以下的手段进行调整：

1、部分流体输送设备的输送能力太大时，为了满足工艺设备的最低流量正常运行，一段采用流体从出口端返回至入口端(该部分流体从出口返回入口，会严重浪费电力)

2、输送设备的压头太高时，一般会采取以下手段：

A、输送设备的出口阀或流经管路的阀门的开度调小，即将富余的压头消耗在这些阀门上。

B、增大管路调节设备的阻力降，如调节阀的开度减小、采用小口径调节阀。

C、增加流体输送设备的速度调节装置(如液力藕合、永磁调速、变频器)。

D、更换输送设备的转动部件或改造输送设备的转动部分或增加行程调节手段。

在以上所述改造方法中，方法A和B均加大系统的阻力损失，并没有减少输送设备的能量消耗。方法C和D则节省了能量消耗。

但是，上述C和D两种方法均是基于现有管路系统和现有工艺设备进行的，并未对流体输送管路系统的工艺流程和工艺设备的运行状态进行分析，没有挖掘“藏”在工艺流程和工艺设备中的不合理压力损失，因此节能的空间较小。另外，增加流体输送设备的调速机构，一方面增加改造的投资额，另一方面降低了系统的运行可靠性。增加调速装置或增加行程调节手段或改造输送设备转动部件的手段也会降低输送设备的运行效率。

虽然，上述改造方法C和D在采用调速装置进行节能或采用更换输送设备转动部件或改造输送设备转动部件的节能改造，均是基于现有流体输送管路系统的流程是“合理”的，系统中的工艺运行参数是“合理”的，所用的工艺方法是“合理”的，流体流经线路上所选用的设备型式和型号也是“合理”的，即目前流体流经线路上的所有工艺流程和目前所使用的工艺设备均不作调整的前提下，仅仅是将流体输送明显的扬程富余量进行调整的节能方法。

但是，传统的节能方法还存在一些明显的缺陷：采用改造输送设备的转动部件后对原转动设备有破坏性，无法再恢复原状；且改造输送设备的转动部件后输送设备的效率会下降。采用增上变速设备一方面会增加改造的投资，另外也会影响系统的可靠性和稳定性，如大量采用变频器的调速装置，也会对电网运行有不利影响，变频器在配电柜占地位置受限。

发明内容

本发明的目的是提出一种能够大幅度降低流体输送设备的动力消耗，适应性更强，节能量更大的基于流体输送管路工艺及设备重组的机泵节能方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于流体输送管路工艺及设备重组的机泵节能方法，包括以下步骤：

A、对流体管路的各种实际流体工况进行分析；

B、对流体管路的实际操作条件进行分析；

C、结合各种流体工况和管路操作条件的可能组合，对整个流体工艺及设备进行实际分析和重组，计算出合理压降；

D、选取合理流量和合理扬程；

E、选择最合理的节能改造方案。

作为一种基于流体输送管路工艺及设备重组的机泵节能方法的优选方案，所述步骤A具体为：

对流体管路的实际流体工况包括开停工工况、催化剂初末期工况、正常运行工况、最大最小工况、原料变化、生产方案的各可能运行工况及组合工况进行全面评估，考虑全年运行时间6000小时以上工况下选取合适的流量范围作为优化基准。

作为一种基于流体输送管路工艺及设备重组的机泵节能方法的优选方案，所述步骤B具体为：

对流体管路的实际操作条件包括机泵入口罐的液位高度和界面压力，机泵输送末端反应器或塔的液位高度和界面压力，以及输送物料操作温度下的密度各变化情况进行分析，核算管路实际所需扬程。

作为一种基于流体输送管路工艺及设备重组的机泵节能方法的优选方案，所述步骤C具体为：

对上述各种流体工况和管路操作条件的可能组合，建立管路系统压损计算模型，对系统的压力降进行计算，并根据现场的实际测量值对模型进行修正，并评估现场部分关闭的阀门压力损失。

作为一种基于流体输送管路工艺及设备重组的机泵节能方法的优选方案，所述步骤D具体为：