离心泵的节能途径分析

离心泵广泛应用于石油、化工等行业,是十分关键的传输设备,在传输流体的过程中消耗大量的能量,使离心泵节能问题备受关注。采用变速调节方法、叶轮切削方法等可减少离心泵能耗,提高企业的经济效益。     

单台离心泵工况调节方式分析

本文以离心泵和管路系统的特性曲线图为依据,对离心泵常用的几种流量调节的方式进行了分析和比较,给出了调节原理、调节方法、调节范围、优缺点及适用场合。通过对比指出变速调节流量是较佳的离心泵调节方式。     

油库离心泵调节方式分析

阐述了油库离心泵工作中出现“大马拉小车”现象的原因,分析了离心泵传统调节方式存在的缺点,介绍了离心泵调节方式和方法,强调了变频技术在离心泵组上应用具有的积极意义。     

非设计工况离心泵并联运行的特性分析

分析了工艺中设置的两台互为备用的离心泵，在非设计工况下并联运行的理论特性及实际特性。     

变流量工况下离心泵内部流场数值模拟分析

利用工程上普遍采用的κ-ε两方程模型和SIMPLE算法,对变流量工况下的离心泵内部流场进行了数值模拟分析,得出了离心泵在不同流量工况下的压力场和速度场分布图,在对变流量工况下的内部流场进行分析比较后认为,泵在靠近额定工况下运行时,流动最为稳定,应确保泵在额定工况下运行。     

不同工况条件下离心泵调速运行的节能分析

离心泵在正常运转过程中往往会产生泵管压差或服务压力高于实际所需压力而浪费能量。对离心泵实施调速是减少能量损失的有效途经。离心泵的运行控制分手动和自动控制,调速分定压调速和变压调速,离心泵利用调速节能应根据使用实际情况选择调速方式。若是多台泵同时运转的系统,采用定压调速时只需对其中一台泵调速即可;而采用变压调速时则必须对系统中的所有泵都调速。调速运转泵的能耗与泵压、流量和相应的效率相关,利用等效率曲线可获得不同状态的运转效率。     

离心泵叶轮轴面流道设计的一种新方法

提出了一种设计离心泵叶轮轴面流道的新方法。在确定叶轮后盖板的轴面流道曲线后，从过流断面积Ｆ沿流道中线Ｌ线性变化出发，推导出前盖板曲线的离散迭代公式。实例表明，该方法比圆弧－直线的前盖板轴面曲线的Ｆ－Ｌ曲更接近于直线，即流道变化更均匀。此外，旨出了误差的大小和产生原因。     

高速离心泵的设计与试验研究

为满足离心泵体积小、重量轻的要求,提出了一种高速离心泵的设计方法,测试结果表明,采用该设计方法设计的高速离心泵效率高、性能稳定,能满足设计要求。     

叶轮和蜗壳匹配关系对离心泵性能影响的研究

运用计算流体动力学(CFD)技术研究不同蜗壳面积对泵流场的影响,采用六面体结构化网格离散计算区域,数值计算使用NUMECA软件包的Euranus求解器,采用Jameson有限体积差分格式,并结合κ-ε湍流模型对三维雷诺时均N-S方程进行求解。模拟结果认为,泵的面积比越大,泵的高效区范围越狭窄,性能曲线越陡峭;扬程曲线随面积比的减小向右上方移动。在设计中实现叶轮和蜗壳的最佳匹配,可使离心泵发挥最佳的工作性能。     

基于性能预测和流动分析的离心泵设计方法

采用雷诺时均N-S方程和标准k-ε湍流模型,对离心泵内部流动进行了模拟,提出了一种基于性能预测和流动分析的离心泵设计方法。通过实例对离心泵进行了性能预测和改进设计,改进后离心泵水力效率提高3%左右,抗过载能力有所增强,泵出口静压的波动幅度减小约60kPa,叶片进口静压提高近3kPa。采用该方法可缩短离心泵的开发周期,提高设计质量。     

无过载泵优化设计

从理论上分析了无过载离心泵的原理。考虑到叶轮圆盘摩擦损失和泵体内的水力损失是无过载泵内的主要功率损失,经它为目标函数,在地设计变量进行合理约束的条件下,寻求最佳的叶轮直径、叶片同口角、叶轮出口宽度和叶片数,以及与之匹配的其他参数,以提高泵的效率。     

离心式高速泵与润滑油泵自启动控制设计改进

为保证装置进料压力稳定，进料泵必须具备自动启动功能，进料泵辅助油泵也必须同时具备自动启动功能。为实现此功能，对原控制与联锁方案进行了改进。     

成品油管道首站离心泵更换叶轮降低能耗的实践

针对武汉成品油管道输送作业首站主输油泵扬程过高与管路匹配不佳的现状,结合离心泵流量、扬程与叶轮直径的比例关系,提出并实施了更换较小主输油泵叶轮的改造方案,改造后管输作业的实际能耗数据表明,更换叶轮不仅能满足管输要求,而且能有效地降低运行能耗,提高经济效益。     

口环磨损对离心泵性能的影响及故障诊断研究

为研究如何利用离心泵性能参数变化诊断离心泵叶轮口环磨损导致的泄漏量增加情况,对离心泵口环磨损泄漏量增加导致的装置工作点和离心泵性能参数变化规律进行了分析。分析研究结果表明,口环磨损泄漏量增加导致装置的体积流量减少和扬程降低;离心泵扬程降低,导致叶轮内通过的体积流量增加,离心泵功率变大;泄漏量增加,导致离心泵的效率降低。口环磨损故障案例分析结果表明,利用口环磨损泄漏量增加引起的性能参数变化规律进行离心泵口环磨损故障诊断是可行的。     

离心式输油泵自动控制仪的研制

原油在集输过程中，转油站的输油泵由于种种原因，在没有原油供给的情况下继续和时间运转而烧坏泵头，影响了正常输油，并造成直接经济损失和电能浪费的严重后果。取输油泵电动机的电源电流作为监测控制信号，根据电流的变化达到自动控制输油泵的目的。该仪器具有结构简单，性能稳定可靠，体积小等特点，可广泛用于油田转油站。     

离心砂泵的设计与实践

钻井用离心砂泵的设计制造与普通清水泵有一定差别，很难将普通清水泵的理论直接应用到砂泵的设计中。我国以往砂泵的水力设计尚没有超出清水泵水力设计的范围，使用有一定局限性，使用效果不够理想。对此，就砂泵的某些参数设计与结构设计的关键问题进行了探讨。新研制的１５０ＳＢ—Ⅲ型砂泵室内性能试验和现场工业性试验均收到良好效果。     

颗粒对离心泵过流部件磨损的影响

基于Fluent商用软件,采用标准k-ε湍流模型和Mixture多相流模型、SIMPLE算法对固液两相流离心泵过流部件的三维固液两相流场进行数值计算,获得了不同颗粒直径、不同浓度下叶轮中截面和压水室中截面固相体积分数分布,计算分析了固体颗粒对离心泵叶轮和压水室磨损的影响。研究结果表明:颗粒直径对叶轮内固相浓度分布和运动规律影响较大,颗粒直径越大,颗粒易偏向于叶轮的工作面,导致叶轮工作面的切削磨损,且磨损主要发生在叶轮进口处和叶轮的出口段;颗粒体积浓度对颗粒的分布略有影响。压水室内的固相体积分数分布随颗粒直径和初始固相浓度的增大不断增大,在惯性力的作用下颗粒与液相在压水室发生分离,导致固相浓度的分布不均匀,对压水室壁面造成一定的磨损。     

停输状态下相变材料夹层管道保温性能分析

在低温高压的深海环境下,油气管道内油液温度的降低极易引起管道内蜡结晶及生成水合物,造成管道堵塞,故流动保障是确保深海油气管道安全运行的重要前提。鉴于此,以相变材料夹层管道为研究对象,提出了几种相变材料夹层管道结构设计方案,通过理论分析与数值仿真相结合的方法,研究了停输状态下深水相变材料夹层管道的传热特性,分析了相变材料与聚丙烯保温性能的差异,对比了保温层中相变材料不同占比和不同布局等对保温性能的影响,优化了保温材料的配置和布局方案。分析结果表明:石蜡相变材料夹层管道的有效保温时间可达非相变材料保温管的1.4倍;夹层管中相变材料占比越大,保温效果越好;相变材料位置越靠近管道内部,保温效果越好。研究结果为相变材料夹层管道的实际应用奠定了技术基础。     

离心泵性能曲线的最小二乘拟合法

介绍了用正交函数作最小二乘拟合的方法对离心泵性能曲线进行拟合以及详细的计算步骤，进而采用visual C＋＋语言编制了计算程序。计算实例表明，该方法得到的拟合可靠、计算精度高，方便快捷，可用于离心泵的选型与计算，能提高工作效率。