【泵技術知識】注水泵小柱塞節能改造法

2020-11-24 北極星環保網

北極星環保網訊:三缸臥式柱塞泵的工作原理是由一臺電機帶動曲軸旋轉，三副連杆和十字頭將旋轉運動轉換成直線往復運動，柱塞在缸內作往復運動，在進、排液閥的配合作用下，吸入低壓液，排出高壓液。近年來，隨著地質配注要求的變化，回流流量逐漸增大，電能的浪費成為日益嚴重的問題。

一、改造前

改前平均每h的回流流量為8.6m3，即系統實際輸出的有效功率為55.2kW；而從控制柜上看，輸入電壓380V，電流180A，系統輸入功率為95kW。泵的系統效率約為90%，則系統的有功功率為0.90×95=85.5kW，可知：這其中用於打回流的功率為85.5-55.2=30.3kW。

二、改造方案

在油田注水中，注水泵的額定流量與地質配注要求不一致的情況佔絕大多數，由此帶來電能浪費。如何對注水泵進行節能改進，有三種方案（1）安裝變頻控制櫃，實現電機無級調速，以調節泵排量；(2)減小電機皮帶輪直徑，降低曲軸轉速，減小注水量；(3)減小柱塞直徑，使柱塞單程排液體積減小，從而降低泵的排量。第一種方法投資太大（約16萬元）不可取。第二種方法調整量達不到要求，所以減小柱塞直徑是最佳的方法。為適應配注量的變化，決定將理論流量調低至13m3/h，則此時的柱塞直徑為45mm。用此方法，部分零件尺寸應作相應的調整。

改造後，注水量8.2m3/h；回流流量3.8m3/h。在假定泵的容積效率不變，電機的功率因數下降至0.70的情況下，可知：改造後，泵的輸出的有效功率為41.9kW；輸入功率為64.5kW。

三、效果分析

可見輸入功率比改前減小了30.5kW，以電價0.80元／kW/h計，1年按300天算，年節約電費17.5萬元，而這次改造的總費用僅為1.4萬元。

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