石油化工泵节能技术论文

2022-04-15

摘要∶在石油化工生产过程中机系设备始终都发挥着至关重要的作用,关于石油化工装置中液体、气体的输送、循环和增压都需要借助机系,其在一定程度上是保证装置安全运行和石油安全生产的重要保障。因此,为确保机系的安全可靠运行,在提高效率和降低消耗的基础上能够长时间的进行周转,需要确保装置能够安全生产并实现石油化工事业的可持续发展。下面小编整理了一些《石油化工泵节能技术论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

石油化工泵节能技术论文 篇1:

油田机泵设备变频节能技术应用现状及发展趋势分析

摘 要:油田机泵设备运行过程中往往存在运行效率与实际产出不匹配的情况,大量能源产生了不必要的损耗,油田企业急需针对能耗问题开展节能改造工作。本文对机泵变频节能技术的原理和机泵高能耗的原因进行了介绍,分析了变频节能在在油田机泵设备中的应用现状及发展趋势,以期为油田相关工作人员提供参考。

关键词:油田;机泵设备;变频节能技术;发展趋势

引言:在技术研究不断深入的情况下,国内的变频节能技术在性能方面有了较大提升,在节能改造工作中得到广泛应用。油田企业为了实现对生产能耗的有效控制,通常采取将变频节能技术应用于机泵设备的优化改造方式,而在这一技术的帮助下,油田企业实现了生产经营效益的增长,进一步促进了油田设备的可持续运行。

1 油田机泵进行节能技术改造的意义分析

石油化工企业的生产经营过程中往往需要消耗大量能源,而针对机泵这一耗能大户应用节能技术则可以实现对设备参数的优化调整,同时实现稳定生产、能耗降低、效益提升等生产目标[1]。油田机泵设备的运转需要依靠传感器进行信号的灵敏传递,确保控制设备对运行参数的高效调整,相关信息数据也可以用于生产过程分析,进一步提升工作效率,而如果未能合理应用相关节能技术,将会出现传感器信号传递失误、控制不灵敏等影响能耗的问题。而且,油田机泵设备的运行环境使得其对节能技术在高温高压适应性方面的要求较高,这需要企业在节能改造的过程中充分考虑设备的运行环境要求,尽可能实现对机泵运行过程的高效控制。

2 机泵设备变频节能技术原理

变频节能技术在油田企业中的应用是依靠变频设备实现的,该设备主要用于对电机定子频率进行调整,实现对定子转速的有效看能够在,进而使得机泵的电压与频率之比出现变化[2]。另一方面,油田企业还可以针对阀门调节实现变频调速的目标,具体需要通过变频调速设备在阀门开启后调整电源频率,以此来控制电机转速。一般而言,变频调速的控制电路具有单、双两种回路模式,单回路模式能够依靠变频调速对输出信号进行调整,使得变频设备输送效率产生变化,进而对机泵流量进行高效调节。双回路模式则依靠调节主控制回路对机泵分流情况进行高效控制,实现节能目标。

3 机泵能耗高的原因分析

在油田企业中,机泵是转油站等区域中的关键设备,其运行过程中对电能的消耗量极高,在工作效率低下的情况下,机泵将做出大量无用功而产生严重的电能浪费情况,这也使得油田企业对机泵节能降耗的新技术、新设备、新工艺极其重视,下面对机泵高能耗的原因进行具体分析。机泵排量不符合工作要求的情况下会出现高能耗的情况[3]。在油田开采出现,油田企业通常会应用大量机泵以实现产液量最大幅度的提升,然而雖然油田储量的不断降低,转油站所应用的机泵排量将远远超出实际运行需求,导致机泵实际功率与能耗严重不匹配,引发严重的能耗问题。此外,部分企业虽然意识到机泵效率低下产生的能耗问题,也针对性地应用了一系列的变频调速设备,但由于技术人员所配置的变频调速设备并不符合机泵运行控制需求,导致节能设备的效果无法有效发挥,反而产生了不必要的电能损耗。

4 油田机泵设备变频节能技术的应用现状

近年来,变频调速技术发展极其迅速,无论是油田生产还是各行业领域均起到极大作用。在发展过程中,变频技术能够与模糊控制、计算机、传感器等各类高新技术融合,有效改善了油田机泵的运行效率。例如,大庆油田在开发萨北东南区块油井的过程中,因油井产液能力低下,出现井下工业无法满足机泵排量需求的情况,导致抽油机低效运行;后续,大气油田针对这一问题将变频控制系统安装于抽油机上,实现了对其抽汲参数、工作模式、冲程速度的快速调整,解决了抽油机启动载荷的冲击问题,提升了产液效率,达成了增产、节能等工作目标。

然而在油田企业中,该技术的应用依然存在较多问题。部分油田虽然引进了变频调速装置,所引进的装置智能化程度往往较低,对机泵转速的调节依靠简单的闭环控制乃至开环控制来实现。同时,在实际应用时,油田企业未能将变频器设备与通信技术、计算机技术融合,导致多台设备无法依靠变频器进行联网控制,导致设备运转信息无法共享,设备分散管理影响了工作效率。部分油田企业在变频器应用时未曾了解其运行参数与现场工艺流程的匹配度,在自身缺少相关开发改造人员的情况下,变频器的应用效果无法得到有效发挥。此外,利用变频器进行节能改造时需要承载一定的设备采购和改造安装成本,部分油田企业的改造结果与预期不符,而且还存在故障频发等问题,影响了油田企业的高效发展。

5 变频节能技术自机泵设备中的应用管理策略

为了充分发挥变频节能技术的应用效果,油田企业需要从人员管理和技术应用两方面入手。一方面,企业需要针对油田机泵操作、维护相关岗位人员制定相应的责任制度,定期组织人员培训相关操作、维护技术手段,确保人们明确相关技术方法、工艺流程,能够及时发现并处理变频技术应用期间存在的隐患问题以及机泵设备的运行异常情况。另一方面,油田企业需要制定专用的变频节能技术标准,组织人员定期巡查技术应用情况,严格排查技术应用后的机泵设备运行情况,明确设备缺陷问题以及技术隐患,同时做好相关记录工作,为后续的优化调整提供数据参数。

6 油田机泵设备变频节能技术的发展趋势

各行业的发展均离不开电力能源的支持,能够优化油田机泵设备运行效率,缓解油田能耗压力的变频节能技术成为油田企业及其他相关行业研究应用的重点方向。就目前而言,变频调速技术的发展前景较为广阔,其后续将区域数字化、智能化方向发展,各种技术的相互融合提供的变频调速的工作效率,减少了变频器相关设备的运行能耗。

在智能化方面,油田机泵电机的强耦合、多变量参数特点使得传统的控制方式难以满足工作需求,未来的变频节能技术将与智能化人工审计网络技术融合,依靠智能化系统的自我学习能力使得变频调速技术在节能方面的作用愈发突出。在数字化方面,变频器相关设备的构件将更加简单,节能改造的可靠性、灵活度进一步提升,技术人员能够远程完成故障的快速诊断和调控。在标准化方面,由于变频器设备应用过程中需要利用总线适配器模块连接相关设备,而各相关模块、通信技术将趋于标准化,用户能够自然实现相关部件的搭配组合,有效提升变频调速节能技术的应用效果。在高频化方面,为了避免谐波干扰问题,提高机泵设备功率因数,变频节能设备将朝着高频化方向发展,为了满足高频运行需求,IGCT、IGBT等新型电子元件将应用与变频控制电路中。在模块化方面,油田机泵设备所应用的变频调速装置将在大规模集成电路技术的支持下,实现电子元件的集成化、模块化生产,后续的变频控制系统将有众多IC芯片构建,节能改造的成本也将进一步降低。

结束语:

综上所述,变频调速技术能够有效改善油田机泵设备运行过程中存在的高能耗问题,然而在实际应用过程中往往容易因为变频调速设备的智能化水平较低、变频节能装置与油田生产运作过程不匹配、变频器故障率高等情况影响了节能效果的发挥。在后续发展中,变频节能技术将与计算机、人工智能、信息化相关技术相互融合,朝着模块化、标准化、智能化的发展发展,为油田机泵设备的节能、高效运行提供助力。

参考文献:

[1]张燕燕,韩立芳.石油化工泵节能技术探析[J].化工管理,2017(10):140.

[2]林海云,田雪.新环保技术在石油化工中的应用[J].石化技术,2015,22(09):259.

[3]王智慧,李凌飞,李红艳.新环保技术在石油化工中的应用[J].山东工业技术,2018(02):67.

作者:吴坤朋

石油化工泵节能技术论文 篇2:

提高化工机泵运行可靠性研究

摘要∶在石油化工生产过程中机系设备始终都发挥着至关重要的作用,关于石油化工装置中液体、气体的输送、循环和增压都需要借助机系,其在一定程度上是保证装置安全运行和石油安全生产的重要保障。因此,为确保机系的安全可靠运行,在提高效率和降低消耗的基础上能够长时间的进行周转,需要确保装置能够安全生产并实现石油化工事业的可持续发展。

关键词∶化工机系:运行可靠性:探索

化工行业中机泵无处不在,机泵设备的能效较高,是化工生产中的关 键部件,其可靠性不仅关系着化工企业的经济效益,还往往关系着生产安 全,一旦机泵设备发生故障,其后果不堪设想。通常来说,机泵的故障都集中在安装、生产质量、使用操作和保养这几个方面,因此,为了提高机 泵运行的可靠性,就要做好对各个环节的管理,确保机泵稳定可靠运行。

1设备运行可靠性阐释

可靠性是指设备的长满优运行,具体指在规定条件与时间内完成产品 与系统规定功能的能力,而产品也泛指了系统与设备。设备可靠性以工作 时间长短来辨别,但产品质量性能指标中不含有时间因素。在这种情况下,设备的可靠性和其他技术性能指标的本质区别也体现出来,即在规定时间 内对设备好坏做出评价。而在功能规定方面,则是针对设备所含重点技术 性能指标的一种综合性评价。

2影响化工机泵运行可靠性的原因

2.1机泵不能满足使用期限要求

化工行业对于机泵的运行寿命有着很高的要求,但在实际使用中,机泵的性能经常会很快降低,有些甚至发生损坏。造成这种现象的原因主要 分为以下几点:第一,由于机泵生产厂家对各种间隙的配合值进行了改动,导致机泵在运行时间较长时会因磨损而间隙加大,使得机泵的性能参数已 经不能符合出厂规定值。还有一些机泵产品因其原材料的化学性质和力学性能不合格,而导致机泵产品的耐冲刷性和耐磨性都明显下降,这也对机泵的性能造成严重影响。第二,一些中小工厂没有严格安装相关的质量控 制要求和可靠性指标来进行机泵的生产,导致机泵的质量达不到要求,经常在使用期限前就发生损坏。第三,由于电机性能降低而引发连锁反应,导致机泵的性能下降。

2.2机泵设备管理覆盖面狭窄

石油化工泵设备的管理,不仅是对泵设备的管理,更是对泵设备的制 造原理和维护技术的进一步了解,以确保泵设备管理的有效实施,提高石 油化工泵设备的可靠性。在我国目前的石油化工机械、泵、泵的管理中,要坚持专业化、技术化的管理原则,在垂直发展的同时,促进管理工作的 科学发展。目前,我国石油化工泵的质量管理和人员配备滞后,导致泵设 备与生产环节不一致。

2.3附件和管网系统发生故障

一些化工企业在机泵的维护检修过程中,侧重于主机,而忽略了附件 和管网系统的检查,而附件和管网系统的故障也会导致系统的效率明显降低。整体来看,附件和管网系统的故障主要包括以下三个方面:第一,由于运行参数没有根据实际情况灵活调整,导致管路上的逆止阀、调节阀和底阀因杂物沉积而失灵;第二,管路口径结垢问题未得到及时处理,而导致管路的过流断面积明显减少,影响管路系统的运行;第三,垫片在长期工作后,容易失去弹性而导致吸人管路漏气,进而造成机泵发生振动。

3提高化工机泵运行可靠性的策略

3.1避免机泵低流量运转

在压力高和流量大的情况下可以保证机泵能够顺利的运行,故障一般 出现在流量低和压力低的情况下。流量过低,泵内出现径向漩涡,径向推力相应的会增加,在流量极小的情况下极易导致不合理的连续运转,造成轴弯曲绕度的增大,进而将轴承环磨损,甚至还会因轴疲劳过度而导致轴折断。由于泵实际流量不大,大部分轴功率会向热能方面转换,然后向泵内液体进行传递,最终造成整个壳发热,促使泵体温不断升高。在流量较小的情况下,机泵如果运行时间过长,则流量和泵出口压力会出现喘振,即周期性变化,并且还会伴有振动和声响,相继还会出现不良影响。为此,为确保机泵能够顺利的工作,一定要防止机泵在流量比较低的情况下运行。

3.2加强机泵的维护保养工作

为了确保化工机泵的稳定运行和高效运行,加强机泵维护保养工作至 关重要。为此,在机泵运行生产装置当中,相关工作人员必须认真做好日常的维修养护工作。同时,设备管理人员也需要健全相关的保养制度,并完善岗位责任制度,确保将具体的责任落实到个人,从而更好满足机泵维护保养工作的要求和有关标准。具体来看,首先,机泵工作人员应当详细了解自己所负责的机泵设备,对机泵设备所有的参数都要详细了解,确保机泵设备在工作中不会出现温度过高、速度过快、压力过大等超负荷运转的情况。其次,机泵工作人员应当在日常工作中注意对及泵设备定期巡检,确保机泵设备干净、润滑和紧固,同时具有足够的抗腐蚀能力。应当选用 正规厂家的润滑油,并确保润滑油的型号与机泵设备相匹配,最大程度降低机泵设备的磨损。最后,如机泵设备短期内不再使用,就需要拆开机泵设备,将设备内部的水都擦拭干净,并在转动部位和部件接合位置都涂好油脂,以进行妥善的保护。

3.3合理选择设备型号

①技术性:在采购新设备或更新设备的过程中,应遵循特定技术性原 则与经济性原则。技术性评价原则就是要在评价选择设备的时候,要求设备具备必要的生产能力,且安全性与可靠性满足标准要求;②经济性:对设备选择的时候,需综合考虑设备费用与所产生的收益。一般情况下,设 备费用主要有采购与维修资金支出,收益则指产品的质量产量与实际节约的成本。只有确保设备采购的经济性与实用性,才能降低其运行故障的发生率;③可靠性:设备的可靠性,应在设备的功能、可修性及可靠度方面体现。所以在选择期间,对设备可靠性加以综合衡量,以创造可观的经济 效益。

3.4充分利用先进技术

在机泵实际运行过程中,如果流量偏离,应尽量停止设备运转。究其原因,这与设备运行机理相背离,使得设备运行压力明显增加,甚至会磨损设备的轴承,导致其运行效率以及应用能力均明显下降。在这种情况下,必须高度重视对机泵设备运行的有效管理,充分利用现代化生产技术,促进设备运转的安全性。并不断改善设备润滑效果,实现机泵流畅运行,提高使用有效率。

3.5提升设备节能技术水平

首先,要对现有的工艺技术进行改进,采用最新的工艺技术、设备、催化剂等改进现有的机泵设备。其次,要注重低温能源回收利用技术的应 用。这项技术主要包括热泵技术、利用低温作为热源吸收制冷技术和低温热发电技术等。在此基础上,要继续使用热电联产技术。最后,辅以气代油、 焦代油等技术,其重点是以水煤浆代替燃料油,从而有效改进现有的燃油锅炉系统,起到节约能源和保护环境的作用。

结束语

化工机泵设备出现故障就很有可能造成较为严重的安全事故,所以化工企业的生产过程中需要实時监测设备的运行情况。把现代管理技术运用到设备管理工作中能够更好的实现设备的实时监测,还能把检测到的数据及时上传给相关部门,有助于预防维修对策的制定,这样才能满足设备管理工作的发展需求。

参考文献:

[1]王洪保.液环真空泵运行工艺改进在化工生产中的应用[J].化工管理,2018(25):115-117.

[2]赵国栋.化工机泵机泵设备的维护保养与节能降耗的关系[J].化工设计通讯,2018,44(01):121.

[3]高秋.提高机泵运行可靠性的途径探究[J].化工管理,2018(25):194.

作者:王泽辉

石油化工泵节能技术论文 篇3:

浅谈变频器的应用与保养

我国变频器应用始于20世纪80年代末,由于变频器的优越性能及节电效果,使用量不断增加,已成为改造传统工业、改善工艺流程、提高生产过程自动化水平、提高产品质量、节约能源、推动技术进步的主要技术手段之一。但随着对电气自动化的要求越来越高,节能降耗、降低成本的需求也越来越迫切,因此变频器也是国际上更新换代最快的技术领域之一。

一、应用领域

1.变频器在水泵、风机控制方面的应用

泵类负载和风机是目前工业现场应用变频器最多的设备,它们又最具有节能潜力。为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时,多余力矩会增加有功功率的消耗,造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统调速方法不能满足要求,只有使用变频调速,通过降低泵或风机的转速可满足要求。

(1)泵类负载。泵类负载,量大面广,包括水泵、液压泵、化工泵、泥浆泵等。茂名石化公司炼油厂1990年开始先后在糠醛、蒸馏、催化、裂解、酮苯等20多条生产线上使用了161台变频调速装置。期间对其中30台泵进行测试,在同样工艺条件下,采用调节阀控制电耗为999.9kW,而采用变频调速电耗为396.7kW,节电率为60.3%。

泵类负载主要应用在:一是排水泵,在化工厂、市政工程、农田灌溉等地方,雨水及工业用水都会用到排水泵;二是空调水泵,有些建筑物装有集中供气方式的冷暖空调,为给每层楼的空调机供给热交换用的冷水,设置了冷水泵;三是陈列(冷藏)柜水泵,冷藏陈列柜热负载随外界气温的不同而变化较大,冷冻机、冷却水泵、冷却塔设备的容量需要根据夏季最大负载量确定,平常运行浪费电能,利用变频器可以使冷却水泵调速运行,达到节能的目的。四是大型高、中压水泵,高压、中压水泵,风机和潜油电泵广泛应用在矿山、冶金、油田、石化、电厂等。

(2)风机类负载。风机类负载也是量大面广设备,各行各业普遍应用,多数是用调节挡板开度来调节风量,浪费大量电能。

风机类负载主要应用在:一是换(排)气风机,在化工、纺织、石油、矿山等很多企业和场合都会用换(排)气风机;二是冷却风机,冷却塔有几个室组成,各室的冷却风机根据实际可以用变频器控制,大型电动机也用到冷却风扇,均可由变频器控制。三是锅炉鼓风机,锅炉上的鼓风机通常有压力式与吸引式鼓风机,例如发电厂用的锅炉鼓风机白天高峰期在80%的上限转速运行,晚间多运行在低速区域。四是温室温控风机,大型农业栽培用房室内温度控制、畜舍用换气风扇等都会用到变频器。

(3)空气压缩机类负载。主要应用在:空气压缩机,用于提供相关设备所需的压缩空气,以用作气动源的动力或用来吹净、吸附零件等;冷冻压缩机,用于冷冻、冷藏、制冰或中央空调的冷媒介质的降温;空调压缩机,专门用来空调制冷,使氟利昂降温以使冷冻水降温到5~7℃;专用压缩机,化工厂内专用的,以及注塑成形、印刷等。

不论何种压缩机,它的功率一般都较大,而且是长期连续性负载。但它是随时间而变化的,不一定常在满负载下工作,甚至有轻载或空载出现的可能,在不用变频器时存在较为严重的浪费,属不经济的运行方式,因此节电潜力很大,只有使用变频器后,才能做到经济的运行方式。

2.变频器在纺织行业的应用

纺织行业是个传统产业部门,大都设备较陈旧,面临技术改造,而使用变频器后就可以较少的投入,获得较好的效果。纺织机械中最常用的有细纱机、卷线机、筒子机、染色机、定型机、粗纱机、梳毛机、整烫机等,都可选用变频器来进行调速,这样既可一机多用,又可无级调速,实现了速度稳定,这样既可有效提高生产量、保证质量,又可适用不同规格的生产需要,减轻劳动强度。此外对风机、水泵、中央空调系统等选用变频器后可节电30%,效果显然是十分可观的。

3.变频器在电梯方面的应用

电梯传动方式根据升降轿厢的动力不同可分为绳索式和液压式。液压式电梯采用变频器来控制泵的转速,以调节泵的输出流量,从而提高系统控制品质。绳索式电梯又分为低速电梯和高速电梯,都可采用变频器控制。另外电梯门的控制也可采用变频器控制。

二、建立变频器日常保养制度

1.运行数据记录和故障记录

定期测量变频器及电机的远行数据,包括变频器输出频率、输出电流、输出电压、变频器内部直流电压、散热器温度等参数。与合理数据对照比较,以利于早日发现故障隐患。

2.变频器日常检查

每两周进行一次,检查记录运行中的变频器输出三相电压和输出电流,并注意比较它们之间的平衡度;检查记录环境、散热器温度;察看变频器有无异常振动、声响,风扇是否运转正常。

3.变频器定期保养

每台变频器每季度需要清灰保养1次。保养要清除变频器内部和风路内的积灰、脏物,将变频器表面擦拭干净,变频器面板要保持清洁光亮;在保养的同时要仔细检查变频器,重点察看变频器内有无发热变色部位、阻尼电阻有无开裂现象、电解电容有无膨胀漏液防爆孔突出等现象,以及PCB板有否异常、有没有发热烧黄部位等。

(作者单位:青岛市石化高级技工学校)

作者:黄欣

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