永磁調(diào)速器

中國(guó)石化勝利油田分公司油氣集輸總廠

永磁調(diào)速器

王希國(guó) 趙立春 王靜中國(guó)石化勝利油田分公司油氣集輸總廠

永磁調(diào)速器是在永磁耦合器的基礎(chǔ)上加入調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)器用來(lái)調(diào)節(jié)永磁轉(zhuǎn)子與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子在軸線方向的相對(duì)位置，以改變永磁轉(zhuǎn)子和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子耦合的有效部分，即改變兩者之間傳遞的扭矩，能實(shí)現(xiàn)可重復(fù)、可調(diào)整、可控制的輸出扭矩和轉(zhuǎn)速，達(dá)到節(jié)能的目的。永磁調(diào)速器輸油泵比切削葉輪輸油泵每年多節(jié)約電能282488kW·h，節(jié)約電費(fèi)185312元，節(jié)能效果顯著。

永磁調(diào)速器；離心式輸油泵；改造；節(jié)能

永磁調(diào)速器是在永磁耦合器的基礎(chǔ)上加入調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)器用來(lái)調(diào)節(jié)永磁轉(zhuǎn)子與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子在軸線方向的相對(duì)位置，以改變永磁轉(zhuǎn)子和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子耦合的有效部分，即改變兩者之間傳遞的扭矩，能實(shí)現(xiàn)可重復(fù)、可調(diào)整、可控制的輸出扭矩和轉(zhuǎn)速，達(dá)到節(jié)能的目的。

永磁調(diào)速器主要由永磁轉(zhuǎn)子、導(dǎo)體轉(zhuǎn)子、調(diào)速機(jī)構(gòu)三個(gè)部分組成，另外根據(jù)其冷卻方式有風(fēng)冷式和水冷式兩種輔助設(shè)施，本文使用水冷式冷卻系統(tǒng)。與變頻調(diào)速器相比，永磁調(diào)速器具有以下特點(diǎn)：

（1）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)平穩(wěn)，調(diào)速范圍廣。永磁調(diào)速器本身帶電動(dòng)執(zhí)行器．可接收控制中心4～20mA的控制信號(hào)。根據(jù)信號(hào)的大小自動(dòng)調(diào)整離心泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)速范圍為0～98%，節(jié)電率為10%～50%。而變頻器調(diào)速受最低頻率限制，因此變頻器不能在低速下運(yùn)行。

（2）機(jī)械結(jié)構(gòu)，無(wú)需外接電源。變頻調(diào)速器需要改變電動(dòng)機(jī)電纜進(jìn)線，加裝變頻器機(jī)柜，機(jī)柜制冷要求較高，需要提供房間、空調(diào)等。

（3）隔離振動(dòng)，無(wú)機(jī)械連接。機(jī)泵系統(tǒng)的故障原因之一是振動(dòng)，振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致軸承、油封等加速磨損。除永磁調(diào)速器外，其他的調(diào)速或調(diào)節(jié)裝置如CST、變頻器等因?yàn)椴桓淖冸姍C(jī)與負(fù)載設(shè)備的連接，因此在安裝過(guò)程中必須保證其軸的同心度。永磁調(diào)速器因?yàn)椴捎脷庀秱鬟f扭矩，電機(jī)與負(fù)載設(shè)備之間沒(méi)有剛性連接，且在機(jī)械沖擊過(guò)程中通過(guò)滑差實(shí)現(xiàn)緩沖，因此減小了振動(dòng)和噪音。

（4）安裝簡(jiǎn)便，可容忍較大的對(duì)中誤差。永磁調(diào)速器電機(jī)與負(fù)載設(shè)備之間沒(méi)有剛性連接，對(duì)同心度要求不是很高，安裝起來(lái)比較簡(jiǎn)單。

（5）適應(yīng)惡劣的環(huán)境。相對(duì)于變頻調(diào)速器，永磁調(diào)速器對(duì)運(yùn)行環(huán)境要求低。

（6）安全可靠，使用壽命長(zhǎng)達(dá)30年。變頻器的壽命約為8年，且隨著使用年限的增加，故障率逐年提高，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高，維護(hù)保養(yǎng)難度大。而永磁調(diào)速器維護(hù)保養(yǎng)工作量極小，運(yùn)行成本低。

2012年，通過(guò)勝利油田科技部門的大力支持，爭(zhēng)取到了對(duì)東營(yíng)原油庫(kù)4#供油泵安裝永磁調(diào)速器的改造項(xiàng)目。該項(xiàng)目由南京永磁調(diào)速器廠提供設(shè)備和技術(shù)，油氣集輸總廠提供支持保障，輸油分廠負(fù)責(zé)安裝和試運(yùn)行。

改造項(xiàng)目于2013年6月完成主體工程。2013年6至8月先后3次對(duì)永磁調(diào)速器的調(diào)速情況進(jìn)行試運(yùn)行。前2次試運(yùn)由于循環(huán)冷卻水量少，水溫升高太快，不能保證有效冷卻而很快停機(jī)；在第3次試運(yùn)中，提供了足量的冷卻水，運(yùn)行了約6h，輸油泵運(yùn)行狀態(tài)良好。

永磁調(diào)速器對(duì)離心式輸油泵的改造首要考慮的因素是節(jié)能。將4#供油泵改造后的數(shù)據(jù)與葉輪切削15%的3#供油泵的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比可以看出，使用永磁調(diào)速器的4#供油泵的單耗比葉輪切削15%的3#供油泵的單耗低；永磁調(diào)速器輸油泵比切削葉輪輸油泵每年多節(jié)約電能282488kW·h，以每度電價(jià)0.656元計(jì)算，節(jié)約電費(fèi)185312元，由此可見(jiàn)永磁調(diào)速器節(jié)能效果顯著。

由于電機(jī)與負(fù)載設(shè)備之間沒(méi)有剛性連接，且在機(jī)械沖擊過(guò)程中通過(guò)滑差實(shí)現(xiàn)緩沖，因此減小了振動(dòng)和噪音，輸油泵端的振動(dòng)由原來(lái)的0.05mm降低至0.03mm，噪音由88db降低至80db，效果明顯。

永磁調(diào)速器不足之處是需要充足的冷卻水源，而冷卻水流程容易造成滲漏現(xiàn)象，不利于高水平現(xiàn)場(chǎng)管理，可以通過(guò)改善現(xiàn)場(chǎng)水源和強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)管理來(lái)提高管路的連接質(zhì)量。

（欄目主持 樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.11.075