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输水管道泵机组的配置

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《油气田地面工程杂志》2014年第六期

1泵机组配置方案

根据上述泵配置方案分析,按设置给水泵和不设置给水泵两种泵配置方案,提出以下四种输水系统泵机组组合方案,根据水泵厂家提供的资料进行比选。(1)方案一:设置给水泵,管输水来自于水池,要求给水泵汽蚀余量不大于4m。(2)方案二:不设给水泵,管输水来自于水池,要求水泵汽蚀余量不大于4m。(3)方案三:设置给水泵,管输水来自于水罐,要求给水泵汽蚀余量不大于7m。(4)方案四:不设给水泵,管输水来自于水罐,要求外输泵汽蚀余量不大于7m。

2泵机组配置方案情况分析

由上述水泵配置方案可知:当设置给水泵、管输水来自水池时,给水泵要求汽蚀余量不大于4m,在满足流量为1550m3/h、扬程满足外输泵汽蚀的情况下,湖南天一、佳力科技和鲁尔泵厂家均提供了可行方案。各方案给水泵均为低转速泵(1000转或1500转),外输泵均为高转速泵(3000转)。除湖南天一所配给水泵效率为79%外,其余厂家给水泵效率均不小于85%;各厂家所配外输泵效率均在82%以上。当不设给水泵、管输水来自水池时,因外输泵要求汽蚀余量不大于4m,在满足流量为775m3/h、扬程为740m的情况下,各厂家均无法选出满足要求的泵。湖南天一和鲁尔提供方案的汽蚀余量分别为6.5、7.7m,若采用此方案则需提高水池高度或降低泵安装高度。湖南天一所提方案输水泵为低转速泵(1500转),效率为79%;鲁尔泵厂家所提方案输水泵为高转速泵(3000转),效率为82.4%。当设置给水泵、管输水来自水罐时,给水泵要求汽蚀余量提高至不大于7m,在满足流量为1550m3/h、扬程满足外输泵汽蚀的情况下,各厂家均提供了可行方案(鲁尔泵虽没提供,但其方案一提供的配置方案可满足本方案的工况要求)。各方案给水泵均为低转速泵(1000转或1500转),外输泵均为高转速泵(3000转)。除湖南天一所配给水泵效率为79%、佳力科技所配给水泵效率为85%外,其余厂家给水泵效率均达到了90%;各厂家所配外输泵效率均可达到82%以上(苏尔寿提供的方案一(外输泵4用1备)效率为80.8%,但方案二(外输泵3用1备)为84.3%)。当不设给水泵、管输水来自水罐时,因外输泵要求汽蚀余量提高至不大于7m,在满足流量为775m3/h、扬程为740m的情况下,仅湖南天一提供了可行方案,苏尔寿没有提供可行方案,其余厂家提供的方案也均不满足。山东双轮、佳力科技和鲁尔泵提供方案的汽蚀余量分别为7.5、9.5和7.7m,若采用此方案则需提高水罐的基础高度或降低泵的安装高度。山东双轮和湖南天一所提方案输水泵为低转速泵(1500转),效率均为79%;佳力科技和鲁尔泵厂家所提方案输水泵为高转速泵(3000转),效率达到了82%以上。

3泵机组配置方案优选

通过对以上四种方案进行工程投资估算及运行能耗分析可知:在相同方案的泵机组配置情况下,山东双轮、湖南天一和佳力科技三家国产泵泵机组费用相对较低,苏尔寿和鲁尔泵较高。选用国产设备可降低建设费用。方案一、方案三因对外输泵汽蚀要求不高,根据各厂家所提方案泵效,单位能耗相差不大(苏尔寿因提供方案扬程偏高,能耗偏大);方案二、方案四因对外输泵汽蚀要求较高,除湖南天一外各厂家提供方案与要求均有偏差,在所提方案下,进口泵效率相对较高,能耗较低。各厂家对方案一、三提供方案相近,因此两方案能耗相差不大;但方案三采用水罐储水,方案一采用水池储水,水罐所需费用高于水池费用,因此方案三建设费用高于方案一,方案三20年可比费用均高于方案一。方案一与方案二、方案三与方案四相比,因方案一、方案三均设有给水泵,泵机组总费用(给水泵+外输泵)略高于方案二、方案四,但方案二、方案四为满足汽蚀要求,部分厂家提供的方案为低转速泵,外输泵机组费用要高于方案一、方案三的外输泵机组费用;但方案一、方案三外输泵效率均高于方案二、方案四,方案一、方案三运行能耗低于方案二、方案四;国产厂家的方案一、方案三的20年可比费用略低于方案二、方案四;鲁尔泵因设备费用偏高,其方案一、方案三的20年可比费用略高于方案二、方案四。水池方案与水罐方案相比,水池费用较低,日常修护量少,但要根据地质条件考虑水池基础处理、抗浮措施、表面敷土、降水等,增加施工建设难度;水罐方案费用较高,日常修护量大,根据地质和环境条件考虑水罐基础处理、防腐、保温、伴热等,增加施工建设和日常维修难度。水罐方案对泵的汽蚀要求相对较低,水池方案对汽蚀要求较高,但在设置给水泵情况下2种方案均可满足生产要求。综合考虑工程一次性投资、运行能耗、运营成本,以及运行的2018注册送白菜网站可靠性等因素,推荐采用方案一泵机组配置方案作为本工程输水系统动力方案,并确定采用建设储水池方案作为首站储水方案。考虑到国产设备技术已很成熟,费用相对进口设备低,泵机组效率与进口设备相当,建议选用国产设备。

4确定泵机组配置方案

通过上述分析,该项目输水泵系统配置推荐采用设置给水泵+外输泵方案,给水泵汽蚀余量要求≤4m,取水方案采取水池取水。泵机组配置方案如下:给水泵按2用1备并联设置,流量为1600m3/h、扬程为40m、效率≥82%;外输泵按4用1备并联设置,流量775m3/h、扬程720m、效率η≥82%。4结论输水管道泵机组的选择,所受影响因素较多,如选择不当会造成投资和能源的浪费。以某输水管道为例,在选型中结合工艺计算、总图布置、经济效益及水泵厂家的技术资料,设计了4种不同的水泵机组配置方案进行比选,来确定最优配置方案,使之达到既投资经济又节约能源、便于使用维护的目的,为泵机组优化配置提供了一个便于操作的模板。

作者:王群雁单位:中国石化集团管道储运公司华东管道设计研究院

油气田地面工程杂志责任编辑:田老师    阅读:人次
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