高粘油不锈钢齿轮油泵的节能控制

高粘油因其特有的物性，对不锈钢齿轮油泵内流体流动特性有很大影响，输送过程中造成泵效降低，耗能加大。因此，做好高粘油输送时的节能降耗工作有重要意义。
　　一、高粘油输送对输油泵的影响
　　1、对泵内流体流动特性的影响
　　粘油在不锈钢齿轮油泵内的流动非常复杂，油类流体粘度对不锈钢齿轮油泵性能的影响呈非线性。与低粘度流体相比，高粘原油输送时较高的粘度会叶轮出流和蜗壳内低速流动的紊流掺混，造成流体角动量不守恒，可对泵的扬程、效率以及运行平稳情况产生影响。
　　2、对泵效的影响
　　高粘油输送时液体与蜗壳内壁面会产生较大摩擦力，沿程阻力显著增大。因流量一扬程曲线发生变化，导致流量偏离其   佳工况，泵效率降低。国内输油泵一般通过减小阀门开度来降低泵流量，这种情况下还会造成较大的节流损失，从而进一步降低泵效，使能耗加大。
　　3、对泵性能参数的影响
　　粘油在泵内输送时会产生“扬程突升”现象，即随着油品粘度的升高，其扬程会呈现先下降后升高的现象。粘油输送时，一方面附壁边界层的粘性增大导致流道内摩阻升高，产生较大的水力摩擦损失。另一方面粘性系数大使泵内流体流动时的扩散性降低，流体紊流程度减小，与清水相流体相比紊流损失会有所降低。两作用对扬程的贡献相反，在某一个工况点就会出现“扬程突升”的现象。
　　二、高粘原油输送时的节能控制
　　1、过流部件的加工处理
　　理想的光滑壁面条件下，介质在流道壁面不存在流动阻力。而实际情况是国内多数输油泵的主要过流部件均为铸造件，形状复杂、型腔狭窄，难以进行车磨等机械加工，一般是对泵腔进行手工打磨，光滑度不高。高粘油流经此过流部件时，因附壁边界层的粘性容易产生流体分层，沿程阻力增大，使泵效降低，能耗加大。有文献试验显示，泵的过流部件内壁面经抛光、打磨并涂抹贝尔左纳高分子涂料后，泵整体效率提高5%。有条件的可对泵的过流部件进行抛光、打磨处理，提高过流部分的表面光洁度，可明显减小高粘油输送时的耗能。
　　2、调整泵运行工况
　　调整不锈钢齿轮油泵的工况点的方法有两种：一是改变管路特性；二是改变离心泵性能曲线。由于在已建的系统中，管路特性曲线一般无法改变，因此广泛采用的是改变不锈钢齿轮油泵性能曲线的方法。
　　a)叶轮切削。高粘油输送的直接表现就是泵机组负荷增加，节流损失加大。叶轮切削是解决此问题的手段。叶轮切削后将使泵扬程略有降低，但泵机组效率会显著提高，非常适合于具有富裕能头条件下的输油泵改造。在近些年高粘油转输比例增加情况下，   凸显了其经济性、性。
　　b)增设变频装置。目前输油泵流量调节广泛采用阀门调节和泵变转速调节两种调节方式。由离心泵相似定律知，改变泵的转速时，其效率基本不变。变速调节正是利用这种原理，调节泵的转速，使泵的特性曲线下移，降低剩余扬程，减少节流损失，因而能量利用率较高。相比变速调节流量来说，阀门开度变化会产生较多的水头损失。众多文献中详细介绍了变频调节的技术特点和优点。从应用情况看，增设变频装置一般可提高泵效10%左右，具有较高的经济效益。但是增设变频装置的一次性投入较大，维护费用较高，也是阻碍其广泛应用的一个因素。
　　3、合理确定泵的型号，做到梯级匹配
　　近年来油库油品差异不断加大，工艺流程也愈加复杂，给节能降耗带来了不小的困难。由于油品变化和转输要求限制，单台泵常常维持在1500m/h左右进行转输，出现“大马拉小车”现象，造成能源浪费并加速泵机组的磨损。其直接原因在于实际输量偏离额定流量，输油泵未能进入   工作区运行。因此，在站库设计或设备   新改造过程中应充分考虑油品种类及转输条件变化带来的泵效影响，尽可能实现泵机组的梯级搭配，进而根据转输要求进行泵机组合理启运搭配实现节能降耗。
　　4、优化工艺调度
　　粘油温度与泵效率有密切关系。高粘度重油输送时，输送温度相差20℃，泵效率可相差10%~20%，合理控制高粘油的输送温度对节能降耗具有重要意义。高粘油在油库转输中要把握好以下几个方面：一是要尽量在流程调度上做到   运转，减少原油库存时间以降低储罐内原油的热量损耗，充分利用卸船时的余热提高入泵油品温度，进而提高泵效；二是油品输送前，根据输送油种的物性做好原油物性化验，优化混合比例。在满足工艺的情况下实现   配送，降低入泵原油的粘度，进而   流体在泵腔内的流动性能，提高泵机组效率。
　　管道输运是未来国内原油输运的   主要方式，高粘油因其特有物性造成泵效降低，能耗加大，节能潜力巨大。具有针对性地采取多项措施做好高粘油输送时的节能降耗工作将具有重要意义。高粘油输送时的节能控制应把握好以下几点。
　　a)泵解体大修过程中要注意检查叶轮等过流部件的表面光洁度，以减小高粘油输送时的耗能。
　　b)高粘油输送比例较多时应考虑采用泵叶轮切削或增设变频装置等方式以提高泵的适用性减小不锈钢齿轮油泵机组的节流损失。
　　c)不锈钢齿轮油泵机组选型时应尽可能考虑到油品的复杂性，油品比例复杂时应实现泵机组的梯级搭配。
　　d)原油输送中应采用多种措施维持入泵油品温度处在合适的范围，采用油品搭配输送以及在罐泵体系的流程调度上做到   运转以实现   输送。