文档介绍：变频调速技术在外输泵中的应用
变频调速技术在外输泵中的应用
摘要:阐述了变频调速技术及控制原理。调节电机频率就能调节离心泵流量、扬程、功率,使之符合工艺要求,以消除泵出口调节阀节流引起的能量损失,控制原油缓冲罐的液位,实现密输原油安全平稳运行。随着变频技术的广泛引用,对油田后期成本控制起到了很大的作用,节能效果显著。
关键词:变频器;输油系统;节能
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:

联合站输油系统外输操作过程中原油能否实现密闭输送运行,很大程度上取决于原油缓冲罐的液位控制是否可靠,按设计要求,原油缓冲罐液位控制是通过输油泵出口调节阀自动调节流量,使液面保持在设定的位置,这种控制方式主要缺点表现为:由于调节阀液位的高低变化开关频繁,输油压力波动大,不利于原油密闭运行;输油泵运行工况较差,泵效低,能耗高;调节阀节流造成原油阻力增大,产生能量损失,机泵憋压,且阀心机械磨损严重,易损坏;节阀节流及机泵引起的噪音大,不利于环保,操作环境差。为改变这种生产状况,多数联合站应用先进的变频技术,成功地控制了原油缓冲罐的液位,从根本上消除了采用调节阀控制的不利因素,实现密输原油安全平稳运行,而且节能效益显著。随着油田开发时间的延长,油田产油、产液量逐渐下降,使转油站负荷率下降,出现“大马拉小车”现象。特别对于某些管路系统,若把变频装置的效率考虑在内,采用变频调节与采用节流调节相比,节能效果不同。为此,推广应用变频调速器,为节能降耗提供技术手段。因此,搞清楚管路特性对泵变频调节节能效果的影响,对于正确运用变频调节是必要的。
1变频调速技术

变频器通过对三项交流电的频率变化来改变异步电机的转速。
即:n=60f/p,(1)
式中:n为电机转速,r/min;f为电源频率,Hz;p为定子绕组极对数。
由(1)式可知,频率f与转速n之间为正比关系,因此,通过变频器对电源频率的调节可实现对点击转速变化的调节。节能降耗

流体通过泵的能量增值全部用于克服管路阻力的系统,如热水采暖系统及其他液体闭式循环系统等。对于无能量提升系统,管路特性曲线与泵的相似工况线重合,泵转速改变前后的两种工况是相似工况,工况参数符合相似律。根据离心泵的比例定律,在n1与n2下的流量Q1与Q2、扬程H1和H2、功率N1和N2分别与转速有一定关系,这种系统的管路特性曲线为:H=SQ2,(2);Q2/Q1=n2/n1,(3);H2/H1=(n2/n1)2,(4);N2/N1=(n2/n1)3,(5)
式中:Q为流量,H为扬程,S为阻力系数,n为转速,N为轴功率。
由关系式(3)、(4)、(5)可知,调节电机交流电的频率就能调节离心泵流量、扬程、功率,使之符合工艺要求,以消除泵出口调节阀节流引起的能量损失。离心泵的流量控制有两种方式,一种是通过控制离心泵出口阀门开启度来控制流量,一种是通过控制离心泵的转速来控制流量。当控制离心泵出口阀门开启度时,在一定的转速下,离心泵的流量Q和泵产生的压头H具有一定的对应关系,不同的流量对应着不同的压头,由流量Q和压头H所做的曲线称为离心泵的流量特性曲线,见图1。如果离心泵出口阀门的开启度发生变化时,泵的压头也随之变化,泵的流量也就发生改变。此方法