【摘 要】針對部分機(jī)泵運(yùn)行功率超出實際生產(chǎn)需要、造成電能浪費(fèi)的情況，由于生產(chǎn)調(diào)整，幾乎每個生產(chǎn)裝置都有數(shù)量不等的機(jī)泵，其實際功率和生產(chǎn)需要不匹配，存在“大馬拉小車”的現(xiàn)象。大慶煉化公司儲運(yùn)廠準(zhǔn)備組織機(jī)泵葉輪切削，使上百臺功率過剩的機(jī)泵得到“減肥瘦身”。

【關(guān)鍵詞】葉輪切削；煉化；機(jī)泵；節(jié)能改造

前 言

切割葉輪是調(diào)整定速離心泵水力性能的簡便實用方法。一般地說，葉輪切割后，泵的流量減小，揚(yáng)程下降，軸功率變小，效率下降。計算或預(yù)測葉輪切割后泵性能變化規(guī)律的關(guān)系式稱為葉輪切割定律。利用切割定律可以計算出葉輪切割后的離心泵性能，確定出能夠達(dá)到要求工況的葉輪直徑切割量。

迄今為止的葉輪切割定律都是針對離心清水泵的。當(dāng)泵輸送粘度比清水高的粘油時葉輪切害對泵性能影響的規(guī)律，目前我們還一無所知。所以，探討離心油泵輸送粘油時的葉輪切割定律對掌握離心油泵工作性能規(guī)律具有重大的理論和實際意義。

離心泵葉輪切割定律早見于國外經(jīng)典的泵專著和國內(nèi)教科書中。離心泵的葉輪切割定律可以表示為：Q`/Q=(D2`/D2)n1，H`/H=(D2`/D2)n2，其中Q`——切割后的泵流量，Q——切割前的泵流量，H`——切割后的泵揚(yáng)程，H——切割前的泵揚(yáng)程，n1和n2分別表示流量和揚(yáng)程變化關(guān)系式的指數(shù)，稱為切割指數(shù)。

切割指數(shù)與泵的比轉(zhuǎn)速、葉輪出口處的幾何參數(shù)和壓出室(如蝸殼或?qū)?有關(guān)。幾種不同參考文獻(xiàn)中的切割指數(shù)取值列于表1中。表中的表示離心泵的比轉(zhuǎn)速。目前，對清水泵，一般取n1=1，n2=2。但迄今國內(nèi)外文獻(xiàn)中還沒有關(guān)于離心油泵輸送粘油時的葉輪切割定律的報道，此領(lǐng)域是尚未研究的空白。

綜上所述，離心油泵葉輪切割定律是亟待解決，而暫時又沒有人解決的十分重要的應(yīng)用性基礎(chǔ)研究課題。

1.實驗葉輪

大慶煉化公司儲運(yùn)廠柴油裝車泵沒有專用的抽底泵、調(diào)油泵。用大流量泵進(jìn)行抽底、調(diào)油操作容易造成機(jī)泵抽空、憋壓現(xiàn)象。解決抽空、憋壓造成機(jī)封泄漏的現(xiàn)象。如果投資新進(jìn)調(diào)油、抽底泵費(fèi)用較大，并且泵房內(nèi)空間有限。如何從實際出發(fā)，使用現(xiàn)有的條件實現(xiàn)生產(chǎn)需要呢？結(jié)合儲運(yùn)廠現(xiàn)有條件，倒罐泵、裝車泵均為一開一備或一開兩備，可以將參與調(diào)油或抽底頻繁機(jī)泵的一臺備用泵進(jìn)行葉輪切削，使其達(dá)到效率不變，流量降低的效果。

2.切削葉輪計算

以大慶煉化公司儲運(yùn)廠P-34#泵為例，該泵為柴油裝車泵，P-33#、P-35#泵互為備用。其型號為150YG-75，轉(zhuǎn)速2950轉(zhuǎn)/分，流量200m3/h，揚(yáng)程75m，付機(jī)功率75KW，工作效率68.7%，軸功率57.7KW，入口管徑150mm，出口管徑100mm，葉輪直徑315mm。

表2：葉輪的切削限量（JB/T 9799.1-1999）

比轉(zhuǎn)數(shù)（ns）60120200300350350以上

最大允許切削量（%）201511970

效率下降每切削10%效率下降1%每切削4%效率下降1%

切削量控制在一定范圍內(nèi)，切削前后泵相應(yīng)的效率可視為不變。

引入比轉(zhuǎn)數(shù)公式：

引入切削定律：Q1/Q2=D1/D2；H1/H2=(D1/D2)2；P1/P2=(D1/D2)3。

其中：

D1、D2---葉輪切削前后的直徑；

Q1、Q2---葉輪切削前后的流量；

H1、H2---葉輪切削前后的揚(yáng)程；

P1、P2---葉輪切削前后的軸功率。

比轉(zhuǎn)數(shù)：=

由表2可知該葉輪最大允許切削量為9%，即315*9%=28.35mm。葉輪最多允許切削至287mm。切削至287mm時，其效率由68.7%降至66.7%。

現(xiàn)擬將原葉輪直徑由315mm切削至300mm和287mm，來做比較。

方案一

由切割定理方程式有：

Q2=Q1*（D2/D1)=200*（300/315）=190.47m3/h

H2=H1 *（D2/D1) 2=75*（300/315）2=68.03m

方案二

由切割定理方程式有：

Q2= Q1*（D2/D1)=200*（287/315）=182.22m3/h

H2=H1*（D2/D1)2=75*（287/315）2=62.26m

方案一中葉輪切削15mm，流量降低了9.53m3/h。一座2000立儲罐，單啟該泵理論上導(dǎo)罐時間由原來10小時增加至10.5小時。

方案二中葉輪切削28mm，流量降低了17.78m3/h。一座2000立儲罐，單啟該泵理論上導(dǎo)罐時間由原來10小時增加至10.9小時。

但是經(jīng)過葉輪切削后減輕了調(diào)油用泵出口限量的程度，同時由于流量降低大罐抽底不至于短時間內(nèi)抽空。切削葉輪成本800元左右，新近機(jī)泵成本10萬元。

3.經(jīng)濟(jì)效益分析

對于穩(wěn)后泵來說，在葉輪切削前的實際平均運(yùn)行功率為274KW，切削后的實際平均運(yùn)行功率為214KW，全年按345天運(yùn)行，目前電費(fèi)為0.5618元/度，則年節(jié)電量為：（276-217）×340×24×0.5618≈27.4萬元/年即年節(jié)約電費(fèi)27.4萬元。

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