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石化化工流程泵水泵节能技术发展要求

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浏览: 发布日期:2015/6/1 15:34:07 【

石化化工流程泵水泵节能技术发展要求

    1计算流体力学在泵中的应用 
对于较小流量的泵,利用计算流体力学,对离心泵叶轮内部流场进行数值模拟,可以分析流体流动的特性,求得压力和速度分布的规律,设计出合理的叶轮流道,提高叶轮的水力效率。计算流体力学CFD(computational fluid dynam—cs)是一门用数值计算方法直接求解流动主控方程以发现各种流动现象规律的学科。现在CFD技术在全世界已得到了飞速发展,我国也是其中技术上领先的国家之一。可喜的是,我国已经开始将CFD技术应用到泵的设计中,在离心泵、轴流泵、诱导轮、排污泵、水轮机的设计中都有CFD分析的报告。

    2节能
节能是中国能源战略和政策的核心。据先容,我国能源利用的效率比先进国家低10%左右。以能源经济效率指标来衡量,单位产品能耗比发达国家高20%~80%,加权平均高40%左右。我国是世界上单位产值能耗最高的国家之一。“十一五"规划在未来5年,我国单位GDP能耗要降低2 0%左右,要求钢铁、石油石化、化工等9个重点耗能行业开展企业节能行动。泵是国家要求节能的机电产品之一,要求采用先进设计技术,改善泵的性能,变负荷运行的泵实现调速运行,扩大型谱范围,增加品种,淘汰低效泵,使泵的效率达到国际水平。石化泵要求具有较高的效率,提倡使用智能泵和泵送系统智能化,智能泵可提高系统效率10%~30%。

    3采用计算机模拟技术开发研究泵
为了进一步研究流体在叶轮流道中的运动规律,特别是含固体颗粒流体的流动状况,一种称为粒子成像测速技术PIV(particle image veloci—metry)的研究正在有关研究院校开展。利用高速摄影技术将离心泵流道中固体颗粒的运动拍摄下来,进行计算机图像处理的一种技术手段。PIV的研究显示出流道中颗粒的运动轨迹和速度分布,可说明泵流通部分磨损和泄漏的原因,从而改进设计性能,提高离心泵特别是杂质泵、渣浆泵等输送含有固体颗粒介质泵的使用寿命。

    4采用三元理论设计改造泵
中国是最早提出三元流动理论的国家,也是将三元流动理论成功地应用于机泵设计的国家之一。采用三元流动理论来设计泵,可以计算叶轮尺寸和叶轮内流速分布情况,反映流体在叶轮内真实的流动状态,并可考虑黏性流体对边界层的影响,从而进一步提高泵的设计效率。现在,我国少数专业泵厂,购买国外三元流动设计计算程序,主机设计效率可达到9 2%以上。三元流动设计方法也可以应用到老设备的改造中,在不改变壳体和安装的情况下,对老泵的通流部分进行改造,可取得很好的节能效果。据先容,现在已有3 0多个企业与北京某集团合作,采用我国自行开发的三元流动设计方法进行改造,节能效果高达4%~18%。

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