1、1*2 简介简介 泵的基本特征参数泵的基本特征参数 泵的运行调节泵的运行调节 泵效的测试与计算泵效的测试与计算 节能产品效果测试与计算节能产品效果测试与计算 泵机组监测项目与评价指标泵机组监测项目与评价指标 泵的调速技术介绍泵的调速技术介绍 注水地面系统效率监测案例注水地面系统效率监测案例*3一、简介一、简介泵的定义泵的定义 泵是把原动机的机械能转换为液体能量泵是把原动机的机械能转换为液体能量（位能、压能或动能）的机械。（位能、压能或动能）的机械。泵的工作原理是建立在工程流体力学基础泵的工作原理是建立在工程流体力学基础上的，也称为流体机械。上的，也称为流体机械。*4一、简介一、简介泵的分类泵的
2、分类分为：叶片式分为：叶片式 容积式容积式 其它形式其它形式 叶片式叶片式 叶片式泵是靠装在主轴上的叶轮的旋转，通叶片式泵是靠装在主轴上的叶轮的旋转，通过叶片对流体作功来提高输送液体的能量。过叶片对流体作功来提高输送液体的能量。可分为：可分为：离心式离心式、轴流式、混流式三种类型。、轴流式、混流式三种类型。*5一、简介一、简介泵的分类泵的分类 容积式泵容积式泵 通过活塞（或转子）在泵缸（或定子）中作通过活塞（或转子）在泵缸（或定子）中作往复运动（或旋转运动），使容积发生变化。往复运动（或旋转运动），使容积发生变化。容积增大时，吸入液体；容积减小时，排出液容积增大时，吸入液体；容积减小时，排出液
3、体，从而把机械能转变为液体的压能。体，从而把机械能转变为液体的压能。主要包括主要包括 往复泵往复泵:活塞泵活塞泵 柱塞泵柱塞泵 隔膜泵隔膜泵 回转泵回转泵:齿轮泵齿轮泵 螺杆泵螺杆泵 滑片泵滑片泵*6一、简介一、简介泵的分类泵的分类 其它类型泵：其它类型泵：喷射泵喷射泵 水锤泵水锤泵 真空泵真空泵*7一、简介一、简介泵的分类泵的分类 另外，按另外，按压力压力可分为：可分为：低压泵（底于低压泵（底于2MPa）中压泵中压泵(2-6MPa)高压泵高压泵(高于高于6MPa)*8一、简介一、简介泵的适用范围泵的适用范围泵的应用范围很广，是一般的通用机械。泵的应用范围很广，是一般的通用机械。泵在石油工业中
4、应用十分广泛。泵在石油工业中应用十分广泛。钻井时钻井时，用高压往复泵循环钻井液，以清除，用高压往复泵循环钻井液，以清除井底岩屑和进行喷射钻井。井底岩屑和进行喷射钻井。固井时固井时，用往复泵向套管与井眼环空中挤水，用往复泵向套管与井眼环空中挤水泥，以封隔油层和加固井壁。泥，以封隔油层和加固井壁。采油时采油时，用各种类型的有杆泵（抽油机抽油，用各种类型的有杆泵（抽油机抽油泵装置）和无杆泵（电动潜油离心泵、水力活泵装置）和无杆泵（电动潜油离心泵、水力活塞泵、电动潜油单螺杆泵和油井射流泵等）等塞泵、电动潜油单螺杆泵和油井射流泵等）等抽油设备对不同的油井进行机械开采。抽油设备对不同的油井进行机械开采。*
5、9一、简介泵的适用范围用高压多级离心泵或往复泵向地层用高压多级离心泵或往复泵向地层注水注水，以，以维持地层能量和驱油。维持地层能量和驱油。用高压用高压压裂压裂泵对油、水井的生产层进行压裂泵对油、水井的生产层进行压裂和酸化，以提高地层的渗透率，达到增产原油和酸化，以提高地层的渗透率，达到增产原油和增注水量的目的。和增注水量的目的。集输集输时，用离心泵提高原油能量，以克服输时，用离心泵提高原油能量，以克服输送过程中的阻力，到达输送地点。送过程中的阻力，到达输送地点。离心泵在离心泵在石化石化行业和行业和电厂电厂中也大量应用，输中也大量应用，输水泵比例最大，是主要的耗电设备。水泵比例最大，是主要的耗电
6、设备。*10一、简介一、简介泵的适用范围泵的适用范围*11一、简介一、简介泵的适用范围泵的适用范围指指 标标叶叶 片片 泵泵容积式泵容积式泵离心泵离心泵轴流泵轴流泵旋涡泵旋涡泵往复泵往复泵转子泵转子泵流流 量量均匀性均匀性均均 匀匀不均匀不均匀比较均匀比较均匀稳定性稳定性不恒定，随管路情况变化而变化不恒定，随管路情况变化而变化恒恒 定定范围范围 m m/h/h1.6-300001.6-30000150-24500150-245000.4-100.4-100-6000-6001-6001-600扬扬 程程特点特点对应一定流量，只能达到一定的扬程对应一定流量，只能达到一定的扬程对应一定流量可达到不
7、同对应一定流量可达到不同扬程，由管路系统确定扬程，由管路系统确定范围范围102600m220m8150m0.2100MPa0.260MPa效率效率特点特点在设计点最高，偏离越远，效率越低在设计点最高，偏离越远，效率越低扬程高时，效扬程高时，效率降低较小率降低较小扬程高时，扬程高时，效率降低较效率降低较大大范围范围（最高点）（最高点）0.50.80.70.90.250.50.70.850.60.8结构特点结构特点结构简单，造价低，体积小，重量轻，安结构简单，造价低，体积小，重量轻，安装检修方便装检修方便结构复杂，振结构复杂，振动大，体积大，动大，体积大，造价高造价高同离心泵同离心泵*12一、简介
8、一、简介泵的适用范围泵的适用范围指指 标标叶叶 片片 泵泵容积式泵容积式泵离心泵离心泵轴流泵轴流泵旋涡泵旋涡泵往复泵往复泵转子泵转子泵操作与维修操作与维修流量调节方流量调节方法法出口节流或出口节流或改变转速改变转速出口节流或出口节流或改变叶片安改变叶片安装角度装角度不能用出口不能用出口阀调节，只阀调节，只能用旁路调能用旁路调节节用旁路调节用旁路调节或调节转速或调节转速和行程和行程同旋涡泵同旋涡泵自吸作用自吸作用一般没有一般没有没有没有部分型号有部分型号有有有有有启动启动出口阀关闭出口阀关闭出口阀全开出口阀全开出口阀全开出口阀全开维修维修简便简便麻烦麻烦简便简便适用范围适用范围粘度较低的粘度较低
9、的各种介质各种介质特别适用于特别适用于大流量，低大流量，低扬程，粘度扬程，粘度较低的各种较低的各种介质介质特别适用于特别适用于小流量，较小流量，较高压力的低高压力的低粘度清洁介粘度清洁介质质适用于高压适用于高压力、小流量力、小流量的清洁介质的清洁介质（含悬浮液（含悬浮液或要求完全或要求完全无泄漏可用无泄漏可用隔膜泵）隔膜泵）适用于中低适用于中低压力、中小压力、中小流量尤其适流量尤其适用于粘性高用于粘性高的介质的介质*13一、简介一、简介泵的适用范围泵的适用范围 高压泵一般采用往复泵、小型泵采用各种转高压泵一般采用往复泵、小型泵采用各种转子泵，大多采用离心泵。子泵，大多采用离心泵。离心泵具有转速
10、高、体积小，流量连续平稳离心泵具有转速高、体积小，流量连续平稳以及操作方便等优点，它的应用约占所有泵的百以及操作方便等优点，它的应用约占所有泵的百分之八十。分之八十。*14一、简介一、简介泵的适用范围泵的适用范围油田应用较多的是离心泵和往复泵。油田应用较多的是离心泵和往复泵。离心泵大多数是在泵站内工作，比较集中，离心泵大多数是在泵站内工作，比较集中，用量大，绝大多数是电驱动。用量大，绝大多数是电驱动。往复泵大多数用在野外作业中，比较分散，往复泵大多数用在野外作业中，比较分散，用量较小。用量较小。这里主要讲离心泵的结构和原理这里主要讲离心泵的结构和原理。*15一、简介一、简介离心泵的结构离心泵的
11、结构 离心泵的主要部件有叶轮、泵壳和轴封装置。离心泵的主要部件有叶轮、泵壳和轴封装置。*16一、简介离心泵的结构 叶轮叶轮 叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，以增加液体的静压能和动能以增加液体的静压能和动能(主要增加静压能主要增加静压能)。叶轮一般有叶轮一般有612片后弯叶片。片后弯叶片。叶轮有开式、半闭式和闭式三种。叶轮有开式、半闭式和闭式三种。叶轮有单吸和双吸两种吸液方式。叶轮有单吸和双吸两种吸液方式。*17一、简介一、简介离心泵的结构离心泵的结构 叶轮叶轮 闭式叶轮效率最高，半开式叶轮效率次之，闭式叶轮效率最高，半开式叶轮效率次之，开式叶
12、轮效率最低；原因在于叶片间的流体倒流开式叶轮效率最低；原因在于叶片间的流体倒流（外缘压力高，叶轮中心压力低）回叶轮中心，（外缘压力高，叶轮中心压力低）回叶轮中心，做了无用功；增加了前后盖板使倒流的可能性减做了无用功；增加了前后盖板使倒流的可能性减小。小。*18一、简介一、简介离心泵的结构离心泵的结构 泵壳泵壳 从叶轮中抛出的流体汇集到泵壳中，泵壳是蜗从叶轮中抛出的流体汇集到泵壳中，泵壳是蜗壳形的故其流道不断地扩大，高速的液体在泵壳壳形的故其流道不断地扩大，高速的液体在泵壳中将大部份的动能转化为静压能，中将大部份的动能转化为静压能，从而避免高速流体在泵体及管路从而避免高速流体在泵体及管路内巨大的
13、流动阻力损失。因此泵内巨大的流动阻力损失。因此泵壳不仅是液体的壳不仅是液体的汇集器汇集器，而且还，而且还是一个是一个能量转换装置能量转换装置。*19一、简介一、简介离心泵的结构离心泵的结构 轴封装置轴封装置 泵启动后在叶轮中心产生泵启动后在叶轮中心产生负压负压，故其会，故其会吸入吸入外外界的空气；界的空气；液体经过叶轮的做功，获得机械能经过泵壳的液体经过叶轮的做功，获得机械能经过泵壳的汇集，能量转换成静压能较高的流体进入排出管，汇集，能量转换成静压能较高的流体进入排出管，叶轮四周的叶轮四周的高压高压流体可能泄漏到盖板与泵体间的空流体可能泄漏到盖板与泵体间的空隙，故其会向外界隙，故其会向外界漏液
14、漏液。密封方式有：填料密封与机械密封，填料密封密封方式有：填料密封与机械密封，填料密封适用于一般液体，而机械密封适用于有腐蚀性易燃、适用于一般液体，而机械密封适用于有腐蚀性易燃、易爆液体。易爆液体。*20一、简介一、简介离心泵工作原理离心泵工作原理在泵启动前，泵壳内灌满被在泵启动前，泵壳内灌满被 输送的液体；输送的液体；启动后，叶轮由轴带动高速启动后，叶轮由轴带动高速 转动，叶片间的液体也随着转动，叶片间的液体也随着 转动。在离心力的作用下，转动。在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量，以高速离液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量，以高速离 开叶轮外缘进入蜗形泵壳。开叶轮外缘进入蜗
15、形泵壳。*21一、简介一、简介离心泵工作原理离心泵工作原理液体由叶轮中心流向外缘时，液体由叶轮中心流向外缘时，在叶轮中心形成了一定的真在叶轮中心形成了一定的真 空，由于贮槽液面上方的压空，由于贮槽液面上方的压 力大于泵入口处的压力，液力大于泵入口处的压力，液 体便被连续压入叶轮中。体便被连续压入叶轮中。只要叶轮不断地转动，液体便会不断地被吸入和排只要叶轮不断地转动，液体便会不断地被吸入和排 出。出。*22一、一、简介简介泵的能量损失泵的能量损失 泵运转过程中存在以下泵运转过程中存在以下三种损失三种损失：容积损失容积损失 该损失是指叶轮出口处高压液体因该损失是指叶轮出口处高压液体因机械泄漏返回叶
16、轮入口所造成的能量损失。在三种机械泄漏返回叶轮入口所造成的能量损失。在三种叶轮中，开式叶轮的容积损失较大，闭式叶轮的渗叶轮中，开式叶轮的容积损失较大，闭式叶轮的渗漏量较小。漏量较小。水力损失水力损失 该损失是由于实际流体在泵内有限该损失是由于实际流体在泵内有限叶片作用下各种摩擦损失（即前述环流损失、摩擦叶片作用下各种摩擦损失（即前述环流损失、摩擦损失、冲击损失）。损失、冲击损失）。*23一、简介简介泵的能量损失泵的能量损失 机械损失机械损失 该损失包括旋转叶轮盖板外表面与该损失包括旋转叶轮盖板外表面与液体间的摩擦以及轴承机械摩擦所造成的能量损失。液体间的摩擦以及轴承机械摩擦所造成的能量损失。总
17、效率总效率=水力效率水力效率容积效率容积效率机械效率机械效率 *24 简介简介 泵的基本特征参数泵的基本特征参数 泵的运行调节泵的运行调节 泵效的测试与计算泵效的测试与计算 节能产品效果测试与计算节能产品效果测试与计算 泵机组监测项目与评价指标泵机组监测项目与评价指标 泵的调速技术介绍泵的调速技术介绍 注水地面系统效率监测案例注水地面系统效率监测案例*25二、泵的基本特征参数二、泵的基本特征参数1.流量：流量：是指泵在单位时间内所输送的流体体积，用Q来表示，单位是m3/s或m3/h。2.扬程：扬程：是指每一单位重量的液体通过泵后，其能量的增加值，用H表示，单位是m。P2、P1泵出口、泵进口压力
18、，泵出口、泵进口压力，Pa；Z2Z1泵出口、泵进口压力表高度差，泵出口、泵进口压力表高度差，m；V1、V2泵进口、泵出口处液体流速，泵进口、泵出口处液体流速，m/s。g2g21221212VVZZPPH*26二、泵的基本特征参数二、泵的基本特征参数3.功率：功率：通常是指泵的轴功率，也就是动力机输入到泵轴的功率，单位是kW。4.有效功率（输出功率）：有效功率（输出功率）：单位时间内流过泵的液体从泵那里得到的能量，单位是kW。PuQgH10-3Pu泵输出功率，泵输出功率，kW；液体密度，液体密度，kg/m3；g重力加速度，重力加速度，g9.81m/s2；Q泵实际排量，泵实际排量，m3/s；H泵的
19、总扬程，泵的总扬程，m。5.转速：转速：泵轴每分钟的旋转次数，用n表示，单位是r/min。*27二、泵的基本特征参数二、泵的基本特征参数a.离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线 4B20离心泵离心泵n2900r/min302622181410020406080100 120 1401284080%70%60%50%40%30%20%0H/mN/kWQ/(m3/h)NH4B型离心泵的特性曲线型离心泵的特性曲线*28 二、泵的基本特征参数二、泵的基本特征参数b.管线特性曲线管线特性曲线 管线特性曲线：表示管线特性曲线：表示管线中液体阻力（消管线中液体阻力（消耗扬程）与其流量之耗扬程）与其流量之间关系。
20、间关系。h表示管线总的阻力损表示管线总的阻力损失。失。如果吸入池和排出池如果吸入池和排出池面间的有一高度差和面间的有一高度差和压力差，用静扬程压力差，用静扬程Hj表示。表示。0QHjhHj+h管线特性曲线*29 二、泵的基本特征参数二、泵的基本特征参数c.确定泵的工况点确定泵的工况点当泵在某一工况下稳定工作时，从能量平衡的观点出发，当泵在某一工况下稳定工作时，从能量平衡的观点出发，泵的有效扬程在任何时候都应等于一定管线所消耗的扬程，泵的有效扬程在任何时候都应等于一定管线所消耗的扬程，即即H=Hj+h，同时泵排出的流量等于管线中通过的流量。因，同时泵排出的流量等于管线中通过的流量。因此泵的特性曲
21、线此泵的特性曲线H-Q与管线特性曲线与管线特性曲线B-C的交叉点的交叉点A，就是，就是泵的工况点。泵必定在此点工作。泵的工况点。泵必定在此点工作。0QHjhHj+h管线特性曲线0QHjHCBAH-Q-Q确定泵的工况点*30 简介简介 泵的基本特征参数泵的基本特征参数 泵的运行调节泵的运行调节 泵效的测试与计算泵效的测试与计算 节能产品效果测试与计算节能产品效果测试与计算 泵机组监测项目与评价指标泵机组监测项目与评价指标 泵的调速技术介绍泵的调速技术介绍 注水地面系统效率监测案例注水地面系统效率监测案例*31三、泵的运行调节三、泵的运行调节 泵流量的调节泵流量的调节 在实际工作中，根据工作需要，
22、往往需要对泵在实际工作中，根据工作需要，往往需要对泵的流量进行一定的调节。调节泵的流量也就是相应的流量进行一定的调节。调节泵的流量也就是相应地移动泵工况点的位置。为此必须地移动泵工况点的位置。为此必须改变改变泵或管线的泵或管线的特性曲线。特性曲线。管线特性曲线管线特性曲线可以利用阀门、回流旁路、管线可以利用阀门、回流旁路、管线的串、并联进行调节。的串、并联进行调节。泵的特性曲线泵的特性曲线可以用改变转速、改变叶轮级数可以用改变转速、改变叶轮级数和车削叶轮等方法来进行调节。和车削叶轮等方法来进行调节。*32三、泵的运行调节三、泵的运行调节 改变管线特性曲线改变管线特性曲线 在离心泵出口处安装调节
23、在离心泵出口处安装调节阀。改变调节阀的开度来改阀。改变调节阀的开度来改变管路阻力系数，改变管路变管路阻力系数，改变管路特性曲线，达到调节流量的特性曲线，达到调节流量的目的。目的。旁路回流改变了管路特性旁路回流改变了管路特性曲线，达到调节流量的目的曲线，达到调节流量的目的OQ2Q1Qhe2H221低阻低阻高阻高阻H1*33三、泵的运行调节三、泵的运行调节改变管线特性曲线的方法改变管线特性曲线的方法缺点缺点：在排出阀门上消耗能量大，不仅增加了管路：在排出阀门上消耗能量大，不仅增加了管路阻力损失（在阀门关小时），且使泵在低效率点工阻力损失（在阀门关小时），且使泵在低效率点工作，泵的调节效率低，在经济
24、上很不合理。作，泵的调节效率低，在经济上很不合理。优点优点：设备简单，操作简便、灵活，应用范围广。：设备简单，操作简便、灵活，应用范围广。对于调节幅度不大而经常需要改变流量的场合，此对于调节幅度不大而经常需要改变流量的场合，此法尤为适用。法尤为适用。大部分离心泵都采用这种调节方式大部分离心泵都采用这种调节方式*34三、泵的运行调节三、泵的运行调节 管路的串联与并联特性*35三、泵的运行调节三、泵的运行调节改变泵的特性曲线的方法改变泵的特性曲线的方法 a.改变泵轴转速改变泵轴转速 b.切削叶轮外径切削叶轮外径 c.拆级（多级离心泵）拆级（多级离心泵）d.泵的并联和串联运行泵的并联和串联运行*36
25、三、泵的运行调节三、泵的运行调节 改变泵轴转速改变泵轴转速离心泵的比例定律离心泵的比例定律 同一台离心泵的流量、扬程和轴功率分别与转数同一台离心泵的流量、扬程和轴功率分别与转数的一次方、二次方、三次方成正比。的一次方、二次方、三次方成正比。22121)(nnHH32121)(nnNN2121nnQQ*37三、泵的运行调节三、泵的运行调节 改变泵轴转速改变泵轴转速 在管线特性曲线不变的在管线特性曲线不变的情况下，通过改变泵轴转情况下，通过改变泵轴转速，即调速运行，使得泵速，即调速运行，使得泵的特性曲线的特性曲线H-Q发生变化，发生变化，这样就使工况点发生了变这样就使工况点发生了变化，从而引起流量
26、的变化。化，从而引起流量的变化。OQ1H1A A1 1n2n1H2n1 n2改变泵的特性曲线改变泵的特性曲线A A2 2Q2*38三、泵的运行调节三、泵的运行调节改变泵轴转速改变泵轴转速优点优点：不额外增加管路阻力，不造成附件的能量损：不额外增加管路阻力，不造成附件的能量损失，在一定范围内可保持泵在高效率区工作，能量失，在一定范围内可保持泵在高效率区工作，能量利用较为经济，调节效率高，这对大功率泵是重要利用较为经济，调节效率高，这对大功率泵是重要的。的。缺点缺点：需要采用变转速的动力较大，且变化频繁的：需要采用变转速的动力较大，且变化频繁的系统。系统。*39三、泵的运行调节三、泵的运行调节 切
27、削叶轮的方法切削叶轮的方法车削定律车削定律 同一台泵叶轮车削后，流量、扬程及轴功率的同一台泵叶轮车削后，流量、扬程及轴功率的变化，对中、高比转数的叶轮来说，分别与叶轮外变化，对中、高比转数的叶轮来说，分别与叶轮外径的一次方、二次方、三次方成正比；对低比转数径的一次方、二次方、三次方成正比；对低比转数的叶轮来说，分别与叶轮外径的二次方、二次方、的叶轮来说，分别与叶轮外径的二次方、二次方、四次方成正比。四次方成正比。车削定律不是一个十分精确的关系式，车销量越大，可车削定律不是一个十分精确的关系式，车销量越大，可能误差越大。能误差越大。其变化特点基本与改变泵轴转速类似。其变化特点基本与改变泵轴转速类
28、似。*40三、泵的运行调节三、泵的运行调节 泵的并联运行泵的并联运行1、流量计投资额限制、流量计投资额限制2、流量调节的需要、流量调节的需要3、工程分期建设、工程分期建设4、设备安全运行的需要、设备安全运行的需要 将两台型号相同的泵并联工作，则两泵的流量将两台型号相同的泵并联工作，则两泵的流量和压头必相同，且压头均等于和压头必相同，且压头均等于H H并并。因此，并联泵的。因此，并联泵的流量为单台泵的两倍流量为单台泵的两倍,总效率与每台泵的效率相同。总效率与每台泵的效率相同。QHaCbQ并并Q1H并并AB*41三、泵的运行调节三、泵的运行调节 泵的串联运行1 1、设计、制造上困难、设计、制造上困
29、难2 2、实际工作需要分段升压、实际工作需要分段升压3 3、改、扩建工程时，原设备、改、扩建工程时，原设备 不能满足要求不能满足要求4 4、需要变频调节时减少投资、需要变频调节时减少投资5 5、为保证主泵运行稳定，设、为保证主泵运行稳定，设 置前置泵置前置泵 两台型号相同的泵串联工作时，串联泵的压头为单台泵的两台型号相同的泵串联工作时，串联泵的压头为单台泵的两倍。两倍。在实际操作中，串联操作所提供的扬程并非是单泵的两倍，在实际操作中，串联操作所提供的扬程并非是单泵的两倍，而是而是H H串串 2 2H H单，单，流量则有所提高流量则有所提高 Q Q串串 2 2Q Q单。单。HCAQabQ 串串B
30、H串串H1HQO*42三、泵的运行调节三、泵的运行调节容积式泵的特性曲线容积式泵的特性曲线 转速横定时流量恒定；转速横定时流量恒定；泵出口压力取决于外泵出口压力取决于外 部管网；部管网；消耗功率与消耗功率与出口压力出口压力 成线性关系成线性关系；泵效较高。泵效较高。*43三、泵的运行调节三、泵的运行调节容积式泵的运行调节容积式泵的运行调节 旁路调节：回流；旁路调节：回流；调节转速：原动机、传动机构调速；调节转速：原动机、传动机构调速；改变行程：改变往复泵的柱塞行程；改变行程：改变往复泵的柱塞行程；调整柱塞直径：改变往复泵的柱塞直径调整柱塞直径：改变往复泵的柱塞直径；加前置调节泵等（小容量变频调
31、节泵）。加前置调节泵等（小容量变频调节泵）。*44 简介简介 泵的基本特征参数泵的基本特征参数 泵的运行调节泵的运行调节 泵效的测试与计算泵效的测试与计算 节能产品效果测试与计算节能产品效果测试与计算 泵机组监测项目与评价指标泵机组监测项目与评价指标 泵的调速技术介绍泵的调速技术介绍 注水地面系统效率监测案例注水地面系统效率监测案例*45四、泵效的测试与计算四、泵效的测试与计算GB/T3216-1989 离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵试验方法泵试验方法 GB/T16666-2019 泵机组液体输送系统节能监测泵机组液体输送系统节能监测方法方法 SY/T5264-20
32、19 油田生产系统能耗测试和计算方油田生产系统能耗测试和计算方法法 SY/T6275-2019 油田生产系统节能监测规范油田生产系统节能监测规范 SY/T6422-2019 石油企业节能产品节能效果测定石油企业节能产品节能效果测定*46四、泵效的测试与计算四、泵效的测试与计算术语定义术语定义1.泵系统：由泵、交流电动机、调速装置、传动机泵系统：由泵、交流电动机、调速装置、传动机构、管网按流程要求所组成的总体。构、管网按流程要求所组成的总体。2.泵机组：由泵、交流电动机、调速装置和传动机泵机组：由泵、交流电动机、调速装置和传动机构所组成的总体。构所组成的总体。3.管网：由直管道、弯头、阀门、锥管
33、及工艺所必管网：由直管道、弯头、阀门、锥管及工艺所必需的其他辅助设备按流程要求所组成的总体。需的其他辅助设备按流程要求所组成的总体。4.泵系统效率：泵系统运行时管网末端输出的有效泵系统效率：泵系统运行时管网末端输出的有效功率与电动机输入功率之比的百分数。功率与电动机输入功率之比的百分数。*47四、泵效的测试与计算四、泵效的测试与计算泵系统边界范围流程图泵系统边界范围流程图调速装置电动机传动机构泵吸入管网排送管网泵机组泵系统*48四、泵效的测试与计算四、泵效的测试与计算术语定义术语定义5.泵机组效率：泵机组运行时，泵输出功率与电动泵机组效率：泵机组运行时，泵输出功率与电动机输入功率之比的百分数。
34、机输入功率之比的百分数。6.泵的效率：泵在运行时，泵的有效功率（输出功泵的效率：泵在运行时，泵的有效功率（输出功率）与泵轴功率（或称泵输入功率）之比的百分数。率）与泵轴功率（或称泵输入功率）之比的百分数。7.电动机效率：电动机在运行时，实际输出功率与电动机效率：电动机在运行时，实际输出功率与输入有功功率之比的百分数。输入有功功率之比的百分数。8.管网效率：管网（吸入或排送管网）末端输出的管网效率：管网（吸入或排送管网）末端输出的有效功率与管网（吸入或排送管网）起始端输入的有有效功率与管网（吸入或排送管网）起始端输入的有效功率之比的百分数效功率之比的百分数。*49四、泵效的测试与计算四、泵效的测
35、试与计算测试要求测试要求1.测试应在正常生产的实际运行工况下进行，测量测试应在正常生产的实际运行工况下进行，测量时应保证运转稳定。时应保证运转稳定。2.测试仪器仪表应能满足测试项目的要求，并在检测试仪器仪表应能满足测试项目的要求，并在检定合格周期内。定合格周期内。3.保证液体流量、压力、电动机输入功率等主要参保证液体流量、压力、电动机输入功率等主要参量同步测试。量同步测试。4.测试时至少测试五组数据，保证每组数据的读取测试时至少测试五组数据，保证每组数据的读取同步进行，取每个测试参量各次读数的算数平均值同步进行，取每个测试参量各次读数的算数平均值作为最后的计算值。监测时，要求测试时间不少于作为
36、最后的计算值。监测时，要求测试时间不少于60分钟，每隔分钟，每隔515分钟记录一组数据。分钟记录一组数据。*50四、泵效的测试与计算四、泵效的测试与计算测试仪器仪表及精度等级和测试参量测试仪器仪表及精度等级和测试参量测试仪器仪表明细表测试仪器仪表明细表序号序号仪器仪表名称仪器仪表名称测试计算参量测试计算参量准确度要求准确度要求1输入功率测试仪表输入功率测试仪表电动机输入功率电动机输入功率1.5/2.0（高压）（高压）2压力表压力表进出口压力、阀后压力进出口压力、阀后压力2.53流量仪表流量仪表泵实际排量泵实际排量2.54秒表秒表时间（电度表转动）时间（电度表转动）1.05米尺米尺压力表高度、管
37、径压力表高度、管径*51四、泵效的测试与计算四、泵效的测试与计算主要计算公式主要计算公式电动机输入功率电动机输入功率 泵轴功率泵轴功率 泵输出功率泵输出功率 系统输出功率（系统有效功率）系统输出功率（系统有效功率）泵的效率泵的效率 泵机组效率泵机组效率 管网效率管网效率 泵系统效率（泵机组液体输送系统效率）泵系统效率（泵机组液体输送系统效率）*52四、泵效的测试与计算四、泵效的测试与计算电机输入功率电机输入功率（1）当电动机电源为低压时，一般采用功率法直接测量，）当电动机电源为低压时，一般采用功率法直接测量，也可采用电度表法间接测量也可采用电度表法间接测量（2）当电动机电源电压为高压时，电机输
38、入功率可利用电）当电动机电源电压为高压时，电机输入功率可利用电动机控制柜上的电度表配合秒表进行测量，并用下式计算动机控制柜上的电度表配合秒表进行测量，并用下式计算KCT电流互感器的变比；电流互感器的变比；KPT电压互感器的变比；电压互感器的变比；n测量期内电度表铝盘所转的圈数，测量期内电度表铝盘所转的圈数，r；t电度表转电度表转n圈所用的时间，圈所用的时间，s；电度表常数，电度表常数，r/（kWh）。）。3600tnKKPTCTgrP*53四、泵效的测试与计算四、泵效的测试与计算泵轴功率泵轴功率泵轴所接受的功率，泵轴所接受的功率，kW。PaPgrmot 式中：式中：Pgr电动机输入功率；电动机
39、输入功率；mot电动机效率电动机效率。*54四、泵效的测试与计算四、泵效的测试与计算电动机效率电动机效率 PN电动机额定功率，电动机额定功率，kW；电动机负载系数，按电动机负载系数，按GB/T12497-2019 三相异步电动机经济运行三相异步电动机经济运行中的有关公式计算，计中的有关公式计算，计算时还需要查出电动机额定效率算时还需要查出电动机额定效率N、电动机空载有、电动机空载有功损耗功损耗P0两个常数。两个常数。100grmotPPN*55四、泵效的测试与计算四、泵效的测试与计算泵传递给液体的功率泵传递给液体的功率PuQgH10-3Pu泵输出功率，泵输出功率，kW；液体密度，液体密度，kg
40、/m3；g重力加速度，重力加速度，g9.81m/s2；Q泵实际排量，泵实际排量，m3/s；H泵的总扬程，泵的总扬程，m。*56四、泵效的测试与计算四、泵效的测试与计算泵的总扬程泵的总扬程 P2、P1泵出口、泵进口压力，泵出口、泵进口压力，Pa；Z2-Z1泵出口、泵进口压力表高度差，泵出口、泵进口压力表高度差，m；V1、V2泵进口、泵出口处液体流速，泵进口、泵出口处液体流速，m/s。当泵的出口、进口压力表高度差（当泵的出口、进口压力表高度差（Z2-Z1）和动能差）和动能差 可以忽略的情况下允许采用下式计算泵输出功率：可以忽略的情况下允许采用下式计算泵输出功率：Pu（P2P1）Q10-3 k Wg
41、2g21221212VVZZPPH*57四、泵效的测试与计算四、泵效的测试与计算系统输出功率（系统有效功率）系统输出功率（系统有效功率）泵系统运行时管网末端输出的有效功率泵系统运行时管网末端输出的有效功率H3调节阀后的总扬程调节阀后的总扬程P3调节阀出口后的压力，调节阀出口后的压力，Pa；Z3调节阀后的压力表高度，调节阀后的压力表高度，m；V3调节阀后处液体流速，调节阀后处液体流速，m/s。33y10gQHPg2g212313133VVZZPPH*58四、泵效的测试与计算四、泵效的测试与计算泵的效率泵的效率 Pu泵输出功率；泵输出功率；Pa泵轴功率。泵轴功率。泵机组效率泵机组效率 Pu泵输出功
42、率；泵输出功率；Pgr电动机输入功率。电动机输入功率。100auPP100PPgrug*59四、泵效的测试与计算四、泵效的测试与计算管网效率管网效率H1调节阀引起的扬程损失，调节阀引起的扬程损失，m P3调节阀出口后的压力，调节阀出口后的压力，Pa；Z2-Z3调节阀前后的压力表高度差，调节阀前后的压力表高度差，m；V3调节阀后处液体流速，调节阀后处液体流速，m/s。100%10010)H-g(Huy31PPPutg2g232232321VVZZPPH*60100100tggrysysPPgt*61 简介简介 泵的基本特征参数泵的基本特征参数 泵的运行调节泵的运行调节 泵效的测试与计算泵效的测试
43、与计算 节能产品效果测试与计算节能产品效果测试与计算 泵机组监测项目与评价指标泵机组监测项目与评价指标 泵的调速技术介绍泵的调速技术介绍 注水地面系统效率监测案例注水地面系统效率监测案例*62五、节能产品效果测试与计算五、节能产品效果测试与计算测试方法及要求测试方法及要求1.采用采用“效果比较测定法效果比较测定法”，即在可比的使用条件下，即在可比的使用条件下，将应用节能产品前后的能耗指标进行比较，用节能率表将应用节能产品前后的能耗指标进行比较，用节能率表示其节能效果。具体测试过程应按示其节能效果。具体测试过程应按GB/T3216-1989 离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵试验方法离心泵、混流泵、
44、轴流泵和旋涡泵试验方法中的有中的有关要求进行。关要求进行。2.应用节能产品测试前后流量的变化不应超过应用节能产品测试前后流量的变化不应超过5。3.对注水泵、输油泵进行性能测试时，试验应从功率对注水泵、输油泵进行性能测试时，试验应从功率最小的工况点开始顺次进行到功率最大的工况点。测量最小的工况点开始顺次进行到功率最大的工况点。测量点应均匀分布在整个性能曲线上，每个点试验时间不应点应均匀分布在整个性能曲线上，每个点试验时间不应少于少于10分钟。分钟。*63五、节能产品效果测试与计算五、节能产品效果测试与计算计算方法计算方法有功节电率有功节电率by有功节电率，；有功节电率，；W1应用节能产品前输送应
45、用节能产品前输送1m3介质有功耗电量，介质有功耗电量，kWh/m3；W2应用节能产品后输送应用节能产品后输送1m3介质有功耗电量，介质有功耗电量，kWh/m3。100121byWWW*64五、节能产品效果测试与计算五、节能产品效果测试与计算计算方法计算方法无功节电率无功节电率bw无功节电率，；无功节电率，；Q1应用节能产品前输送应用节能产品前输送1m3介质无功耗电量，介质无功耗电量，kvarh/m3；Q2应用节能产品后输送应用节能产品后输送1m3介质无功耗电量，介质无功耗电量，kvarh/m3。100121bwQQQ*65五、节能产品效果测试与计算五、节能产品效果测试与计算计算方法计算方法综合
46、节电率综合节电率b综合节电率，；综合节电率，；Kq无功经济当量，无功经济当量，kW/kvar。Kq取值按取值按GB/T12497的规定执行。即当电动机直连发电机母线的规定执行。即当电动机直连发电机母线或直连已进行无功补偿的母线时取或直连已进行无功补偿的母线时取0.020.04；二次变压取；二次变压取0.050.07；三次变压取；三次变压取0.080.1。当电网采取无功补偿时，。当电网采取无功补偿时，应从补偿端计算电动机的电源变压次数。应从补偿端计算电动机的电源变压次数。100QQ-Q1q121q21bKWKWW）（*66 简介简介 泵的基本特征参数泵的基本特征参数 泵的运行调节泵的运行调节 泵
47、效的测试与计算泵效的测试与计算 节能产品效果测试与计算节能产品效果测试与计算 泵机组监测项目与评价指标泵机组监测项目与评价指标 泵的调速技术介绍泵的调速技术介绍 注水地面系统效率监测案例注水地面系统效率监测案例*67六、泵机组监测项目与评价指标六、泵机组监测项目与评价指标 主要技术标准有：主要技术标准有：GB/T16666-2019 泵机组液体输送系统节能监测泵机组液体输送系统节能监测方法方法中的有关要求。中的有关要求。SY/T6275-2019 油田生产系统节能监测规范油田生产系统节能监测规范中的有关要求。中的有关要求。*68六、泵机组监测项目与评价指标六、泵机组监测项目与评价指标 GB/T
48、16666-2019泵机组液体输送系统节能监测泵机组液体输送系统节能监测方法方法要求要求1.监测检查项目监测检查项目（1）泵及电动机不得使用国家规定的淘汰产品；）泵及电动机不得使用国家规定的淘汰产品；（2）功率为）功率为50kW及以上的电动机应配备电流表、及以上的电动机应配备电流表、电压表和电度表。功率为电压表和电度表。功率为100kW及以上的电动机应及以上的电动机应采取就地无功补偿等节电措施。泵机组与管网匹配，采取就地无功补偿等节电措施。泵机组与管网匹配，运行正常，管网布置合理，无明显泄漏。运行正常，管网布置合理，无明显泄漏。*69 六、泵机组监测项目与评价指标六、泵机组监测项目与评价指标
49、GB/T16666-2019 泵机组液体输送系统节能泵机组液体输送系统节能监测方法监测方法要求要求2.监测测试项目监测测试项目（1）电动机负载率）电动机负载率（2）泵机组效率）泵机组效率（3）泵机组液体输送效率）泵机组液体输送效率*70 六、泵机组监测项目与评价指标六、泵机组监测项目与评价指标 GB/T16666-2019 泵机组液体输送系统节能泵机组液体输送系统节能监测方法监测方法要求要求3.评价指标评价指标具体合格指标见下表：具体合格指标见下表：电机功率电机功率kW泵机组效率泵机组效率泵机组液体输送效率泵机组液体输送效率电动机负载率电动机负载率5 550503730405050250250
50、44352502505145*71 六、泵机组监测项目与评价指标六、泵机组监测项目与评价指标 据据SY/T6275-2019 SY/T6275-2019 油田生产系统节能监测规油田生产系统节能监测规范范 1.原油集输系统指标要求原油集输系统指标要求监测项目监测项目功率因数功率因数机组效率机组效率%节流损失率节流损失率%评价指标评价指标限定值限定值限定值限定值节能评价值节能评价值限定值限定值Q25Q250.820.824242464616162525Q50Q500.850.85484853535050Q80Q800.850.85545458588080Q100Q1000.850.85565660
