蔡志強 梁 鵬
(中國石油獨山子石化分公司計量檢測中心,新疆 833699)
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工業(yè)企業(yè)泵機組的節(jié)能監(jiān)測方法
蔡志強 梁 鵬
(中國石油獨山子石化分公司計量檢測中心,新疆 833699)
在工業(yè)企業(yè),各種機泵的使用十分普遍,是否使用國家最新技術(shù)標準的機泵對企業(yè)的節(jié)能降耗至關(guān)重要。如何對企業(yè)現(xiàn)有機泵的節(jié)能監(jiān)測以及節(jié)能監(jiān)測是否合格是評估企業(yè)用能和節(jié)能的重要手段之一。本文闡述如何利用水力學方法監(jiān)測泵類液體輸送系統(tǒng)的效率,并對節(jié)能監(jiān)測結(jié)果進行評價,為企業(yè)泵機組整改提供切實可行的技術(shù)依據(jù)。
泵;電機;監(jiān)測方法
我國80%以上的機泵運行效率較國外先進水平偏低,加大了企業(yè)能源消耗成本。通過節(jié)能監(jiān)測這一技術(shù)手段開展節(jié)能工作是非常有效的。泵機組節(jié)能監(jiān)測是依據(jù)國家標準GB/T 16666—2012《泵類液體輸送系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測》以及GB/T 12497—2006《三相異步電動機經(jīng)濟運行》開展進行的。
本文著重分析泵類液體輸送系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測方法和計算方式。
依據(jù)GB/T 16666—2012《泵類及液體輸送系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測方法》以及GB/T 12497—2006《三相異步電動機經(jīng)濟運行》,電機運行效率由GB/T 12497—2006測得,泵的運行效率和噸·百米耗電量由GB/T 16666—2012監(jiān)測得到。兩個監(jiān)測項目同時進行以保持整個泵類液體輸送系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)時間上的一致性。
1.1 節(jié)能檢查項目
1)泵與電動機是否為國家淘汰產(chǎn)品。
2)進、出口泵壓力表,泵和電機的銘牌是否齊全、完好;額定功率≥45kW的電動機應單獨配置電流表、電壓表、電能表。
1.2 節(jié)能監(jiān)測項目
泵類液體輸送系統(tǒng)應包含以下測試項目
1)泵運行效率;
2)電動機運行效率;
3)噸·百米耗電量。
由一名監(jiān)測組長帶隊(4~5人)到現(xiàn)場了解情況并確定測點位置。用能單位應安排一名熟悉水泵運行工藝流程的人員陪同,詳細介紹水泵安裝位置、工質(zhì)流向,泵進、出口管道尺寸,進、出口管道有無壓力表等,泵機組在正常生產(chǎn)的實際運行工況下進行監(jiān)測,協(xié)商確定測點位置。
2.1 流量測量
一般有以下幾種方法可用:
1)水箱容積法(體積=面積×水位高度);
2)水表計量法(后面讀數(shù)減去前面讀數(shù));
3)超聲波流量計(關(guān)鍵得選擇一適當直管段)。
根據(jù)工作需要及現(xiàn)場條件選用一種方法測出水泵流量,工況介質(zhì)的溫度。
2.2 壓力測量
需要測量泵進出口壓力,應在進、出口安裝壓力表,并保證壓力表示值準確。
2.3 主要設(shè)備、儀器
主要設(shè)備、儀器如表1所示。
表1 設(shè)備、儀器一覽表
2.4 現(xiàn)場監(jiān)測
1)監(jiān)測人員進入現(xiàn)場后,應與用能單位管理部門負責人協(xié)調(diào)有關(guān)工作任務(wù),明確各自責任和義務(wù),雙方負責人(各一名)重要問題協(xié)商解決。參加監(jiān)測人員必須服從指揮,要既有分工,又要相互配合,共同做好監(jiān)測工作。
2)運行操作由用能單位負責安全運行,保證工況穩(wěn)定,其它事項用能單位按操作規(guī)程進行。同時要安排一名熟悉泵電機線路的電氣專業(yè)人員,配合電動機參數(shù)的測量。
3)用電能綜合測試儀測量時,電氣專業(yè)人員負責將鉗式感應器卡在電機入口端,監(jiān)測人員現(xiàn)場指導,不可卡錯線路和方向。電動機現(xiàn)場監(jiān)測至少應有兩人,一人操作儀器,另一人負責安全監(jiān)護。
4)其他監(jiān)測人員到泵選定的測點位置準備測試:
a.首先要核對記錄和查詢水泵、電機銘牌參數(shù);
b.檢查了解泵運行狀況,測量水泵進、出口管道尺寸(外徑或內(nèi)徑)D(mm);
c.用空盒氣壓表,測量、記錄當?shù)卮髿鈮海琈Pa;用溫度計測量環(huán)境溫度T(℃);
d.在選定的(進或出口)直管段上安裝超聲波流量計,并調(diào)試正常,用測厚儀測量管壁實際厚度,計算管道實際尺寸;
e.在一切準備工作完成后,開始測試記錄:
進、出口壓力:5~10分鐘記錄一次;
水泵流量:5~10分鐘記錄(瞬時流量和累計值)一次;
監(jiān)測時間為:30~60分鐘,數(shù)據(jù)取算術(shù)平均值。
f.電動機測試,用電能綜合測試儀。
選幾個主要項目:
電動機輸入功率N,kW;電動機輸出功率N1,kW;電動機負載率β,%;電動機運行效率ηd,%。
2.5 水泵機組測試數(shù)據(jù)的計算
具體監(jiān)測參數(shù)如表2所示。泵有效功率的計算如表3所示,傳動效率ηc取值表如表4所示。
表2 監(jiān)測參數(shù)表
表3 泵有效功率計算表
表4 傳動效率ηc取值表 單位:百分比
液體輸送系統(tǒng)的總效率η
輸送效率ηg
ηg=(θ×Hg/H)100%
式中,θ為傾斜管路的折算系數(shù),垂直管線折算系數(shù)為1,具體見表5。
η=(ηb×ηd×ηc×ηg)100%
表5 θ傾斜管路折算為垂直高度的系數(shù)表
噸·百米耗電量的計算
e=0.272733/η
單位:kW·h/(t·hm)
2.6 節(jié)能監(jiān)測結(jié)果的評價
監(jiān)測結(jié)果輸送系統(tǒng)總效率η≥85%×a為合格,a為泵的額定效率(查泵的銘牌可得)。
電動機運行效率ηd≥85%×b為合格,b為電動機額定效率(查電機的銘牌可得)。
噸·百米耗電量e<0.05×a ×β為合格。a 為泵型能耗指標修正系數(shù)(依據(jù)泵的額定流量:單級泵查表6,多級泵查表7);β為電動機能耗指標修正系數(shù)(依據(jù)電機額定功率:電動機查表8)。
表6 單級泵泵型能耗指標修正系數(shù)a
表7 多級泵泵型能耗指標修正系數(shù)a
表8 電動機能耗指標修正系數(shù)β
2.7 節(jié)能監(jiān)測合格判斷和監(jiān)測報告的編寫
節(jié)能監(jiān)測檢查項目和節(jié)能監(jiān)測測試項目:監(jiān)測結(jié)果輸送系統(tǒng)總效率、電動機運行效率、噸·百米耗電量均合格方可認為節(jié)能監(jiān)測合格,其中如有一項不合格,則認定此監(jiān)測項目不合格。
節(jié)能監(jiān)測報告內(nèi)容需要較為詳細,它不同于一般的檢?;驒z測證書,報告除給出監(jiān)測依據(jù)、監(jiān)測儀器設(shè)備、被監(jiān)測設(shè)備工況以及監(jiān)測數(shù)據(jù)外,還應作出能耗使用情況的評價,不合格的原因分析和改進建議,便于被監(jiān)測單位進行整改和維護,已達到監(jiān)測用能設(shè)備、降低企業(yè)能耗的目的。
在工業(yè)企業(yè),特別是大型煉油化工業(yè)企業(yè),各種機泵的使用十分普遍,使用國家最新技術(shù)標準的機泵對企業(yè)的節(jié)能降耗至關(guān)重要,對企業(yè)現(xiàn)有機泵的節(jié)能監(jiān)測是評估企業(yè)用能和節(jié)能的重要手段之一。本文介紹的泵類液體輸送系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測方法和計算方式實用性較強可供同行們參考、借鑒。
[1] GB/T 16666—2012《泵類液體輸送系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測》
[2] GB/T 12497—2006《三相異步電動機經(jīng)濟運行》
10.3969/j.issn.1000-0771.2015.08.21