石化化工流程泵水泵節(jié)能技術(shù)發(fā)展要求

石化化工流程泵水泵節(jié)能技術(shù)發(fā)展要求

    1計(jì)算流體力學(xué)在泵中的應(yīng)用 
對(duì)于較小流量的泵，利用計(jì)算流體力學(xué)，對(duì)離心泵葉輪內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，可以分析流體流動(dòng)的特性，求得壓力和速度分布的規(guī)律，設(shè)計(jì)出合理的葉輪流道，提高葉輪的水力效率。計(jì)算流體力學(xué)CFD(computational fluid dynam—cs)是一門用數(shù)值計(jì)算方法直接求解流動(dòng)主控方程以發(fā)現(xiàn)各種流動(dòng)現(xiàn)象規(guī)律的學(xué)科。現(xiàn)在CFD技術(shù)在全世界已得到了飛速發(fā)展，我國(guó)也是其中技術(shù)上領(lǐng)先的國(guó)家之一。可喜的是，我國(guó)已經(jīng)開始將CFD技術(shù)應(yīng)用到泵的設(shè)計(jì)中，在離心泵、軸流泵、誘導(dǎo)輪、排污泵、水輪機(jī)的設(shè)計(jì)中都有CFD分析的報(bào)告。

    2節(jié)能
節(jié)能是中國(guó)能源戰(zhàn)略和政策的核心。據(jù)介紹，我國(guó)能源利用的效率比先進(jìn)國(guó)家低10％左右。以能源經(jīng)濟(jì)效率指標(biāo)來衡量，單位產(chǎn)品能耗比發(fā)達(dá)國(guó)家高20％～80％，加權(quán)平均高40％左右。我國(guó)是世界上單位產(chǎn)值能耗最高的國(guó)家之一。“十一五"規(guī)劃在未來5年，我國(guó)單位GDP能耗要降低2 0％左右，要求鋼鐵、石油石化、化工等9個(gè)重點(diǎn)耗能行業(yè)開展企業(yè)節(jié)能行動(dòng)。泵是國(guó)家要求節(jié)能的機(jī)電產(chǎn)品之一，要求采用先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)，改善泵的性能，變負(fù)荷運(yùn)行的泵實(shí)現(xiàn)調(diào)速運(yùn)行，擴(kuò)大型譜范圍，增加品種，淘汰低效泵，使泵的效率達(dá)到國(guó)際水平。石化泵要求具有較高的效率，提倡使用智能泵和泵送系統(tǒng)智能化，智能泵可提高系統(tǒng)效率10％～30％。

    3采用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)開發(fā)研究泵
為了進(jìn)一步研究流體在葉輪流道中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，特別是含固體顆粒流體的流動(dòng)狀況，一種稱為粒子成像測(cè)速技術(shù)PIV(particle image veloci—metry)的研究正在有關(guān)研究院校開展。利用高速攝影技術(shù)將離心泵流道中固體顆粒的運(yùn)動(dòng)拍攝下來，進(jìn)行計(jì)算機(jī)圖像處理的一種技術(shù)手段。PIV的研究顯示出流道中顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡和速度分布，可解釋泵流通部分磨損和泄漏的原因，從而改進(jìn)設(shè)計(jì)性能，提高離心泵特別是雜質(zhì)泵、渣漿泵等輸送含有固體顆粒介質(zhì)泵的使用壽命。

    4采用三元理論設(shè)計(jì)改造泵
中國(guó)是最早提出三元流動(dòng)理論的國(guó)家，也是將三元流動(dòng)理論成功地應(yīng)用于機(jī)泵設(shè)計(jì)的國(guó)家之一。采用三元流動(dòng)理論來設(shè)計(jì)泵，可以計(jì)算葉輪尺寸和葉輪內(nèi)流速分布情況，反映流體在葉輪內(nèi)真實(shí)的流動(dòng)狀態(tài)，并可考慮黏性流體對(duì)邊界層的影響，從而進(jìn)一步提高泵的設(shè)計(jì)效率。現(xiàn)在，我國(guó)少數(shù)專業(yè)泵廠，購(gòu)買國(guó)外三元流動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算程序，主機(jī)設(shè)計(jì)效率可達(dá)到9 2％以上。三元流動(dòng)設(shè)計(jì)方法也可以應(yīng)用到老設(shè)備的改造中，在不改變殼體和安裝的情況下，對(duì)老泵的通流部分進(jìn)行改造，可取得很好的節(jié)能效果。據(jù)介紹，現(xiàn)在已有3 0多個(gè)企業(yè)與北京某集團(tuán)合作，采用我國(guó)自行開發(fā)的三元流動(dòng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行改造，節(jié)能效果高達(dá)4％～18％。

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