基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)泵節(jié)能方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)泵節(jié)能方法，涉及節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。該基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)泵節(jié)能方法包括以下步驟：A、對流體管路的各種實(shí)際流體工況進(jìn)行分析；B、對流體管路的實(shí)際操作條件進(jìn)行分析；C、結(jié)合各種流體工況和管路操作條件的可能組合，對整個(gè)流體工藝及設(shè)備進(jìn)行實(shí)際分析和重組，計(jì)算出合理壓降；D、選取合理流量和合理揚(yáng)程；E、選擇最合理的節(jié)能改造方案。本發(fā)明通過采用上述方法能夠大幅度降低流體輸送設(shè)備的動力消耗，達(dá)到較好的節(jié)能效果，適應(yīng)性更強(qiáng)，節(jié)能量更大。
【專利說明】
基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)泵節(jié)能方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及流體輸送系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)栗節(jié)能方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)流程中，流體輸送大部分采用栗和壓縮機(jī)。在設(shè)備投用后，因加工的原料性質(zhì)或裝置加工量或目的產(chǎn)品的要求發(fā)生變化或進(jìn)行裝置改造或流程變化，流體輸送設(shè)備的運(yùn)行工況也會與原設(shè)計(jì)工況發(fā)生相應(yīng)的變化或偏離。在輸送設(shè)備的揚(yáng)程或輸送能力大于系統(tǒng)要求時(shí)，一般會采取以下的手段進(jìn)行調(diào)整:
[0003]1、部分流體輸送設(shè)備的輸送能力太大時(shí)，為了滿足工藝設(shè)備的最低流量正常運(yùn)行，一段采用流體從出口端返回至入口端(該部分流體從出口返回入口，會嚴(yán)重浪費(fèi)電力)
[0004]2、輸送設(shè)備的壓頭太高時(shí)，一般會采取以下手段:
[0005]A、輸送設(shè)備的出口閥或流經(jīng)管路的閥門的開度調(diào)小，即將富余的壓頭消耗在這些閥門上。
[0006]B、增大管路調(diào)節(jié)設(shè)備的阻力降，如調(diào)節(jié)閥的開度減小、采用小口徑調(diào)節(jié)閥。
[0007]C、增加流體輸送設(shè)備的速度調(diào)節(jié)裝置(如液力藕合、永磁調(diào)速、變頻器)。
[0008]D、更換輸送設(shè)備的轉(zhuǎn)動部件或改造輸送設(shè)備的轉(zhuǎn)動部分或增加行程調(diào)節(jié)手段。
[0009]在以上所述改造方法中，方法A和B均加大系統(tǒng)的阻力損失，并沒有減少輸送設(shè)備的能量消耗。方法C和D則節(jié)省了能量消耗。
[0010]但是，上述C和D兩種方法均是基于現(xiàn)有管路系統(tǒng)和現(xiàn)有工藝設(shè)備進(jìn)行的，并未對流體輸送管路系統(tǒng)的工藝流程和工藝設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，沒有挖掘“藏”在工藝流程和工藝設(shè)備中的不合理壓力損失，因此節(jié)能的空間較小。另外，增加流體輸送設(shè)備的調(diào)速機(jī)構(gòu)，一方面增加改造的投資額，另一方面降低了系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。增加調(diào)速裝置或增加行程調(diào)節(jié)手段或改造輸送設(shè)備轉(zhuǎn)動部件的手段也會降低輸送設(shè)備的運(yùn)行效率。
[0011]雖然，上述改造方法C和D在采用調(diào)速裝置進(jìn)行節(jié)能或采用更換輸送設(shè)備轉(zhuǎn)動部件或改造輸送設(shè)備轉(zhuǎn)動部件的節(jié)能改造，均是基于現(xiàn)有流體輸送管路系統(tǒng)的流程是“合理”的，系統(tǒng)中的工藝運(yùn)行參數(shù)是“合理”的，所用的工藝方法是“合理”的，流體流經(jīng)線路上所選用的設(shè)備型式和型號也是“合理”的，即目前流體流經(jīng)線路上的所有工藝流程和目前所使用的工藝設(shè)備均不作調(diào)整的前提下，僅僅是將流體輸送明顯的揚(yáng)程富余量進(jìn)行調(diào)整的節(jié)能方法。
[0012]但是，傳統(tǒng)的節(jié)能方法還存在一些明顯的缺陷:采用改造輸送設(shè)備的轉(zhuǎn)動部件后對原轉(zhuǎn)動設(shè)備有破壞性，無法再恢復(fù)原狀;且改造輸送設(shè)備的轉(zhuǎn)動部件后輸送設(shè)備的效率會下降。采用增上變速設(shè)備一方面會增加改造的投資，另外也會影響系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，如大量采用變頻器的調(diào)速裝置，也會對電網(wǎng)運(yùn)行有不利影響，變頻器在配電柜占地位置受限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的是提出一種能夠大幅度降低流體輸送設(shè)備的動力消耗，適應(yīng)性更強(qiáng)，節(jié)能量更大的基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)栗節(jié)能方法。
[0014]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0015]—種基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)栗節(jié)能方法，包括以下步驟:
[0016]A、對流體管路的各種實(shí)際流體工況進(jìn)行分析；
[0017]B、對流體管路的實(shí)際操作條件進(jìn)行分析；
[0018]C、結(jié)合各種流體工況和管路操作條件的可能組合，對整個(gè)流體工藝及設(shè)備進(jìn)行實(shí)際分析和重組，計(jì)算出合理壓降；
[0019]D、選取合理流量和合理揚(yáng)程；
[0020]E、選擇最合理的節(jié)能改造方案。
[0021]作為一種基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)栗節(jié)能方法的優(yōu)選方案，所述步驟A具體為:
[0022]對流體管路的實(shí)際流體工況包括開停工工況、催化劑初末期工況、正常運(yùn)行工況、最大最小工況、原料變化、生產(chǎn)方案的各可能運(yùn)行工況及組合工況進(jìn)行全面評估，考慮全年運(yùn)行時(shí)間6000小時(shí)以上工況下選取合適的流量范圍作為優(yōu)化基準(zhǔn)。
[0023]作為一種基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)栗節(jié)能方法的優(yōu)選方案，所述步驟B具體為:
[0024]對流體管路的實(shí)際操作條件包括機(jī)栗入口罐的液位高度和界面壓力，機(jī)栗輸送末端反應(yīng)器或塔的液位高度和界面壓力，以及輸送物料操作溫度下的密度各變化情況進(jìn)行分析，核算管路實(shí)際所需揚(yáng)程。
[0025]作為一種基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)栗節(jié)能方法的優(yōu)選方案，所述步驟C具體為:
[0026]對上述各種流體工況和管路操作條件的可能組合，建立管路系統(tǒng)壓損計(jì)算模型，對系統(tǒng)的壓力降進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際測量值對模型進(jìn)行修正，并評估現(xiàn)場部分關(guān)閉的閥門壓力損失。
[0027]作為一種基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)栗節(jié)能方法的優(yōu)選方案，所述步驟D具體為:
[0028]分析流體輸送管路上不合理壓損，并對不合理壓損進(jìn)行改進(jìn)后，將流體輸送所需揚(yáng)程和流量作為機(jī)栗選型的基礎(chǔ)，選取合理流量和合理揚(yáng)程。
[0029]作為一種基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)栗節(jié)能方法的優(yōu)選方案，所述步驟E中的節(jié)能改造方案包括更換高效流體輸送設(shè)備，更換輸送設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)部件，改造流體輸送設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)部件，增加流體輸送設(shè)備的調(diào)速機(jī)構(gòu)，增加行程調(diào)節(jié)設(shè)施的一種或幾種的組合。
[0030]本發(fā)明的有益效果為:
[0031]本發(fā)明提出一種基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)栗節(jié)能方法，根據(jù)流體輸送管路的實(shí)際流體運(yùn)行工況和操作條件，結(jié)合裝置原料變化、處理負(fù)荷變化，對工藝所需合理流量和流體輸送管路所需合理揚(yáng)程進(jìn)行嚴(yán)格分析和核算，在管路系統(tǒng)工藝及設(shè)備重組改進(jìn)后的壓力損失作為基礎(chǔ)，再結(jié)合裝置的實(shí)際需要輸送流量對機(jī)栗重新選型。本發(fā)明通過采用上述方法能夠大幅度降低流體輸送設(shè)備的動力消耗，達(dá)到較好的節(jié)能效果，適應(yīng)性更強(qiáng)，節(jié)能量更大。
【附圖說明】
[0032]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的采用基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)栗節(jié)能方法的流體輸送管路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成圖；
[0033]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)栗節(jié)能方法的流程圖。
[0034]圖中:
[0035]1、機(jī)栗入口罐;2、過濾器;3、機(jī)栗;4、止回閥；5、手閥；6、流量計(jì);7、調(diào)節(jié)閥；8、換熱設(shè)備;9、加熱爐；10、反應(yīng)器。
【具體實(shí)施方式】
[0036]為使本發(fā)明解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0037]本申請?zhí)岢鲆环N新型基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)栗節(jié)能方法，包括以下步驟:
[0038]A、對流體管路的各種實(shí)際流體工況進(jìn)行分析；
[0039]B、對流體管路的實(shí)際操作條件進(jìn)行分析；
[0040]C、結(jié)合各種流體工況和管路操作條件的可能組合，對整個(gè)流體工藝及設(shè)備進(jìn)行實(shí)際分析和重組，計(jì)算出合理壓降；
[0041 ] D、選取合理流量和合理揚(yáng)程；
[0042]E、選擇最合理的節(jié)能改造方案。
[0043]本申請的節(jié)能方法與傳統(tǒng)節(jié)能方法的主要不同在于，通過對輸送系統(tǒng)各部件和設(shè)備的分析，找到“藏”在系統(tǒng)中的不合理壓力損失，再通過對找到的不合理流程或設(shè)備進(jìn)行改造，降低系統(tǒng)對流體輸送設(shè)備出口壓力的需要。在此基礎(chǔ)上，再采用傳統(tǒng)的改造方法對輸送設(shè)備進(jìn)行節(jié)能改造，可大幅度降低流體輸送設(shè)備的動力消耗。
[0044]具體參見以下優(yōu)選實(shí)施例:
[0045]優(yōu)選實(shí)施例
[0046]如圖1所示，本實(shí)施例的流體輸送管路系統(tǒng)主要由入口罐1、過濾器2、機(jī)栗3、止回閥4、手閥5、調(diào)節(jié)閥6、流量計(jì)7、換熱設(shè)備8、加熱爐9、反應(yīng)器或塔10及連接管路(P-1/9)組成。
[0047]本實(shí)施例提出一種基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)栗節(jié)能方法，如圖2所示，該基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)栗節(jié)能方法包括以下步驟:
[0048]A、對流體管路的各種實(shí)際流體工況進(jìn)行分析；
[0049]對流體管路的實(shí)際流體工況包括開停工工況(含水聯(lián)運(yùn))、催化劑初末期工況、正常運(yùn)行工況、最大最小工況、原料變化、生產(chǎn)方案的各可能運(yùn)行工況及組合工況進(jìn)行全面評估，考慮全年運(yùn)行時(shí)間6000小時(shí)以上工況下選取合適的流量范圍作為優(yōu)化基準(zhǔn)。
[0050]B、對流體管路的實(shí)際操作條件進(jìn)行分析；
[0051]對流體管路的實(shí)際操作條件包括機(jī)栗入口罐I的液位高度和界面壓力，機(jī)栗輸送末端反應(yīng)器10的液位高度和界面壓力，以及輸送物料操作溫度下的密度各變化情況進(jìn)行分析，例如，機(jī)栗入口罐I的液位高度和界面壓力升高，則有利于降低機(jī)栗揚(yáng)程需求，機(jī)栗輸送末端反應(yīng)器10的液位高度和界面壓力越高，則對機(jī)栗揚(yáng)程需求越大，反之亦然。而輸送物料操作溫度變化會影響到物料密度，如操作溫度升高則液體密度降低，揚(yáng)程需求增大。因此需要根據(jù)實(shí)際的各種變化情況，核算管路實(shí)際所需揚(yáng)程。
[0052]C、結(jié)合各種流體工況和管路操作條件的可能組合，對整個(gè)流體工藝及設(shè)備進(jìn)行實(shí)際分析和重組，計(jì)算出合理壓降；
[0053]對上述各種流體工況和管路操作條件的可能組合，建立管路系統(tǒng)壓損計(jì)算模型，對系統(tǒng)的壓力降進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際測量值對模型進(jìn)行修正，并評估現(xiàn)場部分關(guān)閉的閥門壓力損失。
[0054]D、選取合理流量和合理揚(yáng)程；
[0055]分析流體輸送管路上不合理壓損，并對不合理壓損進(jìn)行改進(jìn)后，將流體輸送所需揚(yáng)程和流量作為機(jī)栗3選型的基礎(chǔ)，選取合理流量和合理揚(yáng)程。
[0056]具體的，包括以下步驟:
[0057]1、根據(jù)工藝的要求，對不需要出口返回入口的輸送系統(tǒng)，或可以降低返回量的系統(tǒng)，根據(jù)工藝的要求對返回量進(jìn)行修正或取消。
[0058]2、現(xiàn)狀的理論計(jì)算和實(shí)測壓力均大于合理值時(shí)，即有必要進(jìn)行技術(shù)改造降低不合理的壓損。
[0059]核算范圍包括工藝設(shè)備(換熱設(shè)備8、加熱爐9)、途徑的各管線段、調(diào)節(jié)閥7及其它閥門(止回閥4和手閥5)、流量計(jì)6、過濾器2、工藝過程如反應(yīng)器10。
[0060]通過核算，將高壓降的調(diào)節(jié)閥7和過濾器2更換為低壓降型，和/或?qū)⒏邏航档膿Q熱設(shè)備8管殼程改造為低壓降，和/或在滿足工藝換熱要求下將局部工藝管路由串聯(lián)改為并聯(lián)，采用上述措施后一些不合理壓損降低幅度可達(dá)20-50%。
[0061 ]綜合上述兩項(xiàng)，即可選取滿足各種流體實(shí)際工況和管路操作條件可能組合下的合理流量和合理揚(yáng)程。
[0062]E、選擇最合理的節(jié)能改造方案。
[0063]在確定輸送管路改造方案后，再對流體輸送設(shè)備進(jìn)行改造，改造方法根據(jù)輸送系統(tǒng)的實(shí)際情況和企業(yè)的要求選擇，包含但不限于更換高效流體輸送設(shè)備，更換輸送設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)部件，改造流體輸送設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)部件，增加流體輸送設(shè)備的調(diào)速機(jī)構(gòu)、增加行程調(diào)節(jié)設(shè)施的一種或幾種的組合。
[0064]本實(shí)施例根據(jù)流體輸送管路的實(shí)際流體運(yùn)行工況和操作條件，結(jié)合裝置原料變化、處理負(fù)荷變化，對工藝所需合理流量和流體輸送管路所需合理揚(yáng)程進(jìn)行嚴(yán)格分析和核算(必要時(shí)需要進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)際測量以驗(yàn)證計(jì)算模型)，在管路系統(tǒng)工藝及設(shè)備重組改進(jìn)后的壓力損失作為基礎(chǔ)，再結(jié)合裝置的實(shí)際需要輸送流量對機(jī)栗重新選型，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況選取以更換高效葉輪替代原葉輪為主的方案進(jìn)行節(jié)電改造，通過采用上述方法能夠大幅度降低流體輸送設(shè)備的動力消耗，達(dá)到較好的節(jié)能效果，適應(yīng)性更強(qiáng)，節(jié)能量更大。
[0065]綜上，本發(fā)明是在對流體工藝過程及流體流經(jīng)路線各行運(yùn)設(shè)備、管路、閥門、調(diào)節(jié)設(shè)備的壓力損失完整分析和計(jì)算，并根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際測量數(shù)據(jù)對計(jì)算進(jìn)行修正，找出該輸送系統(tǒng)的問題并進(jìn)行針對性改造。在此基礎(chǔ)上，再根據(jù)輸送管路的特點(diǎn)選擇合理的節(jié)能方法(如更換高效流體輸送設(shè)備或更換流體輸送設(shè)備的轉(zhuǎn)動部件或?qū)α黧w輸送設(shè)備的轉(zhuǎn)動設(shè)備進(jìn)行改造或增加輸送設(shè)備的調(diào)速裝置或增加行程調(diào)節(jié)裝置)。因此，本發(fā)明更適用于流體輸送系統(tǒng)的改造項(xiàng)目，由于考慮了裝置可能出現(xiàn)的各種運(yùn)行工況，因此適應(yīng)性也更強(qiáng)，節(jié)能量更大。本發(fā)明除了可以獲得傳統(tǒng)節(jié)能方法的節(jié)能量外(10%或以上)，還可“額外”獲得因?qū)斔拖到y(tǒng)壓力損失較大的部件進(jìn)行改造而節(jié)省的能量(10%或以上)。對一般的流體輸送管路，采用本發(fā)明可以降低能量消耗20%或以上。
[0066]以結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉專绢I(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它【具體實(shí)施方式】，這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)栗節(jié)能方法，其特征在于，包括以下步驟: A、對流體管路的各種實(shí)際流體工況進(jìn)行分析； B、對流體管路的實(shí)際操作條件進(jìn)行分析； C、結(jié)合各種流體工況和管路操作條件的可能組合，對整個(gè)流體工藝及設(shè)備進(jìn)行實(shí)際分析和重組，計(jì)算出合理壓降； D、選取合理流量和合理揚(yáng)程； E、選擇最合理的節(jié)能改造方案。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)栗節(jié)能方法，其特征在于，所述步驟A具體為: 對流體管路的實(shí)際流體工況包括開停工工況、催化劑初末期工況、正常運(yùn)行工況、最大最小工況、原料變化、生產(chǎn)方案的各可能運(yùn)行工況及組合工況進(jìn)行全面評估，考慮全年運(yùn)行時(shí)間6000小時(shí)以上工況下選取合適的流量范圍作為優(yōu)化基準(zhǔn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)栗節(jié)能方法，其特征在于，所述步驟B具體為: 對流體管路的實(shí)際操作條件包括機(jī)栗入口罐的液位高度和界面壓力，機(jī)栗輸送末端反應(yīng)器或塔的液位高度和界面壓力，以及輸送物料操作溫度下的密度各變化情況進(jìn)行分析，核算管路實(shí)際所需揚(yáng)程。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)栗節(jié)能方法，其特征在于，所述步驟C具體為: 對上述各種流體工況和管路操作條件的可能組合，建立管路系統(tǒng)壓損計(jì)算模型，對系統(tǒng)的壓力降進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際測量值對模型進(jìn)行修正，并評估現(xiàn)場部分關(guān)閉的閥門壓力損失。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)栗節(jié)能方法，其特征在于，所述步驟D具體為: 分析流體輸送管路上不合理壓損，并對不合理壓損進(jìn)行改進(jìn)后，將流體輸送所需揚(yáng)程和流量作為機(jī)栗選型的基礎(chǔ)，選取合理流量和合理揚(yáng)程。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于流體輸送管路工藝及設(shè)備重組的機(jī)栗節(jié)能方法，其特征在于，所述步驟E中的節(jié)能改造方案包括更換高效流體輸送設(shè)備，更換輸送設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)部件，改造流體輸送設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)部件，增加流體輸送設(shè)備的調(diào)速機(jī)構(gòu)，增加行程調(diào)節(jié)設(shè)施的一種或幾種的組合。
【文檔編號】F04B49/00GK105840474SQ201610377716
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】王劍峰, 莊恒亞, 朱江, 蔣永堅(jiān)
【申請人】上海優(yōu)華系統(tǒng)集成技術(shù)股份有限公司