東一聯(lián)合站注水泵電機(jī)皮帶輪節(jié)能改造

姜培斌 于佳立 費(fèi)發(fā)奇（塔里木油田分公司開發(fā)事業(yè)部東河作業(yè)區(qū)，新疆 庫爾勒 841000）

東一聯(lián)合站注水泵電機(jī)皮帶輪節(jié)能改造

姜培斌 于佳立 費(fèi)發(fā)奇（塔里木油田分公司開發(fā)事業(yè)部東河作業(yè)區(qū)，新疆 庫爾勒 841000）

東河油田清水地質(zhì)配注量約為6m3/h，而1#泵清水注水泵排量為25m3/h，為滿足注水要求每小時(shí)有近19m3的清水需要回流，注水泵能效只為設(shè)計(jì)效率的40%，造成了大量能源浪費(fèi),為此對(duì)注水泵電機(jī)皮帶輪進(jìn)行改造。電機(jī)皮帶輪經(jīng)過改造后，不僅在滿足注水配注量的情況下降低了能耗，而且皮帶輪故障率降低。

東河油田；清水注水泵主電機(jī)皮帶輪；節(jié)能降耗

YB560M2-6注水泵是2005年從大港中成公司引進(jìn)的，是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)比較先進(jìn)的注水泵，自投產(chǎn)以來表現(xiàn)出優(yōu)越的性能。但隨著東河油田清水地質(zhì)配注量的由20m3∕h降低為6m3∕h，注水泵能效也降到了設(shè)計(jì)效率的40%，且注水泵采用皮帶傳動(dòng)，電機(jī)皮帶輪尺寸為￠1365mm，機(jī)泵沖次為300次∕分，機(jī)泵沖次過快造成潤(rùn)滑油溫較高，加大了曲軸箱各運(yùn)動(dòng)部件以及盤根、柱塞等的磨損。維修效率升高，消耗了大量人力物力，因此有必要對(duì)注水泵進(jìn)行改造，使注水泵能效提高。

1 技術(shù)路線

如何在滿足清水注水地質(zhì)配注量的前提下，提高注水泵能效呢？通過東河作業(yè)區(qū)工藝設(shè)備管理小組分析發(fā)現(xiàn)，提高注水泵能效的主要途徑是降低注水泵沖次、減小泵出口排量。

1.1 降低注水泵沖次的方法

1.1.1 降低電機(jī)轉(zhuǎn)速

由于注水泵電機(jī)為工頻電機(jī)，出廠時(shí)未配備變頻柜，要想降低電機(jī)轉(zhuǎn)速，就需要增加一套變頻控制系統(tǒng)，經(jīng)過經(jīng)營(yíng)核算，工程費(fèi)用約為50萬元，經(jīng)過核算投資回報(bào)率較低。

1.1.2 改變注水泵曲軸偏心角

通過增大注水泵曲軸偏心輪角度，可以達(dá)到降低機(jī)泵沖次目的，由于適合于YB560M2-6型注水泵的較大偏心輪角度的曲軸廠家未生產(chǎn)，只能聯(lián)系相關(guān)機(jī)械廠進(jìn)行定做，經(jīng)過和機(jī)械廠溝通定制費(fèi)用約六萬元。

1.1.3 改變皮帶輪直徑

在電機(jī)轉(zhuǎn)速不變的前提下，通過減小電機(jī)皮帶輪的直徑能在一定程度上降低注水泵沖次，從而提高能效。經(jīng)過核算重新制作一臺(tái)皮帶輪的費(fèi)用約0.3萬元。

1.2 減小排量

在不改變其他設(shè)備工況的情況下，通過改變注水泵柱塞直徑能起到減排增效的效果，經(jīng)過核算改造費(fèi)用約10萬元。

通過工藝設(shè)備管理小組認(rèn)真分析計(jì)算后，考慮到增加變頻系統(tǒng)、改變曲軸偏心角、減小柱塞直徑三種方法費(fèi)用較高及投資回報(bào)率低，而改變皮帶輪直徑費(fèi)用低且難度相對(duì)容易，決定在滿足地質(zhì)注水量要求的情況下，對(duì)皮帶輪直徑進(jìn)行改造，驗(yàn)證能效是否提高。

2 解決方法及原理

選擇一個(gè)合適直徑的皮帶輪是改造最關(guān)鍵的一步，通過與專業(yè)人員溝通并經(jīng)過認(rèn)真計(jì)算，將注水泵皮帶輪直徑由1365mm降低為360mm。

皮帶輪選型計(jì)算：

改造前注水泵沖次為300次∕分,排量25m3∕h，電機(jī)轉(zhuǎn)速985r∕分，每沖次排量為0.00139m3。

改造后排量為6m3∕h，在每沖次排量不變的情況下，

沖次n2=(V1∕60)∕v1=(6∕60)∕0.00139=72次

改造后皮帶輪直徑￠2=￠1∕（n1∕n2）=1365∕(300∕72)=330mm

其中V1為改造后的排量，￠1為改造前皮帶輪直徑，n1為改造前沖次，n2為改造后的沖次。

考慮到理論計(jì)算是按照電機(jī)效率為100%的情況進(jìn)行計(jì)算的，按照實(shí)際使用能效為90%的情況下，適當(dāng)對(duì)皮帶輪直徑進(jìn)行了擴(kuò)大，增加到360mm。

圖1 原皮帶輪

圖2 改造后皮帶輪

3 實(shí)施后效果

3.1 設(shè)備方面

通過將近半年的運(yùn)行驗(yàn)證，排量由原來的25m3∕h降低為10m3∕h，機(jī)泵沖次300次∕min下降到120次∕min，材料損耗降低盤根的平均使用壽命由200小時(shí)左右提高到500小時(shí)左右柱塞的平均使用壽命由400小時(shí)左右提高到700小時(shí)左右。很大程度的降低了維修頻率。

3.2 效益方面

3.2.1 經(jīng)濟(jì)效益

電量由原來的每小時(shí)243Kw降低到146Kw*h，盤根平均使用壽命提高300小時(shí)左右，柱塞平均使用壽命提高300小時(shí)左右，年產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益約24萬元。

3.2.2 安全效益

盤根刺漏次數(shù)大幅度減少，降低了對(duì)人員、設(shè)備造成的危害。

3.2.3 社會(huì)效益

實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗，滿足了油田及國(guó)家節(jié)能降耗的發(fā)展要求。

4 結(jié)語

改造后注水泵運(yùn)行平穩(wěn)，多項(xiàng)工況指標(biāo)均在合理范圍內(nèi)，不僅滿足了地質(zhì)注水量的要求，而且很大程度上實(shí)現(xiàn)了節(jié)能增效，說明此次注水泵電機(jī)皮帶輪節(jié)能改造是非常成功的，很值得在塔里木油田公司乃至全國(guó)推廣同類皮帶輪傳動(dòng)的高能耗、大排量柱塞泵排量調(diào)整方式。

［1］彭璟．宏福200 kt／a磷酸反應(yīng)尾氣風(fēng)機(jī)電機(jī)皮帶輪改造［M］．鄭州：磷肥與復(fù)肥,2008.

［2］何志義，蘇平．SMC針梳機(jī)主電機(jī)皮帶輪改造［M］．濟(jì)南：山東紡織經(jīng)濟(jì)，2011．