工频与变频输油泵并联运行的流量调节

工频与变频输油泵并联运行的流量调节

蒲钊

陕西延长石油（集团）管道运输第四分公司陕西延安716000

摘要：在本文中，笔者结合自身工作实际，分析了在长输管道工频输油泵和变频输油泵并联运行工况下的管道输油量的调节。在本文中，笔者具体分析了工频、变频输油泵在独立运行和并联运行中的压力、流量变化趋势等，并指出了在该工况下调价管道流量的方法。

关键词：工频输油泵；变频输油泵；流量调节

近年来，对于长输管道输油泵来说，最常用的输油量调节方法便是变频调节方法，也就是通过该表输油泵的转速来调剂流量。实践证明，这是一种比较有效的流量调节方法。在本文中，笔者从工频输油泵流量调节入手，系统分析了工频与变频输油泵并联运行工况下的流量调节。

1变频输油泵的流量调节

变频输油泵流量调节指的是通过改变变频输油泵电动机的转速来调价管道输油量及其扬程。而实现变频输油泵调价，需要增加一定的设备，也就是在确定管道和输油泵机组之后，在变频输油泵的电源与电机中间增设一套逆变电源系统。逆变电源系统的主要作用是改变输油泵机组的电源频率，从而调价输油泵电机的转速。

变频输油泵的流量调节，也可以称之为通过改变输油泵的特性曲线，保持管道原有特性曲线和调节管道流量的方法，以此调节变频输油泵的流量调节。通过相关的变频输油泵调节特性曲线可以看出，在输油泵转速改变的情况下，变频输油泵的排量也会出现相应的变化，但当其内部的压力出现变化时，管道的特性曲线并没有发生变化。这也就是说，输油泵管道的压力会随着流量的改变而出现上升或者下降，因此，其具有减少系统损失、启动电流小等优点。

2工频输油泵的流量调节

工频输油泵流量调节指的是通过调整输油泵的出口阀门，来实现对输油泵流量的调节。这种调节方式非常便于操作，相对于变频调节来讲，其不用增加额外的设备。工频输油泵流量调节和变频输油泵流量调节相比，二者各有优缺点，各自的适用范围也存在不小的差异。但在各自的适用范围内，如果条件许可，可发挥其最大的作用。确定输油泵与管道机组之后，通过启闭出口阀门的开度、改变管道的特性曲线和保持离心泵旧有的特性曲线等，可实现对工频输油泵流量的调节。

在输油泵的出口阀门打开的条件下，工频输油泵的流量为Q1，而这时如果适当缩小阀门的开度，则管道的阻力会上升，如图1所示。管道的特性曲线也会有q——h改变为q’——h’。相应的，系统流量也会出现变化。在这种情况下，工频输油泵的压力也会有H1提升到H2。因此，在发门口处会形成一个压力差，也即为节流的损失。在这种情况下，输油泵的启动电流会比较大，且会产生一定的功率损失。

3工频与变频输油泵并联工况下的流量调节

3.1工频与变频输油泵并联运行的流量调节

变频输油泵和工频输油泵给可实现并联运行，二者的并联运行可切实降低系统的能源消耗。我们假设，一台变频输油机泵在满负荷运行的情况下无法满足系统对于输油工况的要求；那么，在两台变频输油泵并联运行条件下，可以满足系统的输油工况要求，而且输油量有一定的富余。因此，采用变频输油泵和工频输油泵并联运行，能够收到预期的效果二者并联运行的特征曲线如图二。

在变频输油泵与工频输油泵并联运行工况之下，如果工频输油泵的出口阀门完全打开，也就是在工频输油泵阀门开度最大的情况下，管道的流量值为QGD=QGP+QBP。在此条件下，工频输油泵的工作点也就是特性曲线与管道工作压力H的水平线交点A。而变频输油泵的工作点也就是其特性曲线与管道工作压力H的水平线交点B。

当输油管道的压力Hgp=Hbp=Hg的条件下，系统内是不存在节流损失的，而系统总的节电量可以通过变频输油泵的转速变化计算来得到。在该种工况下，变频输油泵的转速应控制在0~50Hz范围内，但是在变频输油泵实际的运行过程中，其电机输入频率应控制在30~50Hz范围之内。而如果工频输油泵电机的输入频率小于40Hz，那么工频输油泵的排量就会过小，从而会致使泵体发热，可能会出现比较严重的发热。而当其电机的输入频率达到50Hz时，可与变频输油泵直接并联运行。

3.2变频与工频输油泵并联运行工况下的节能策略

为了切实减少工频与变频输油泵并联运行工况下的节能，笔者认为应当采取工频输油泵叶轮拆级的节能措施。这种方法也就是根据工频输油泵运行参数的实际变化范围，选择出最长运行时期的输油流量，从而合理确定工频输油泵的节流压力差，然后在对叶轮进行去级改造。

对于沿线输油站DY型输油泵当中的一台工频输油泵，按照此方式进行了改造，也就是拆除了工频输油泵上的两级叶轮，从而实现了工频输油泵与变频输油泵并联运行。经过改造之后的工频输油泵，在运行过程中，出口阀门可完全打开，而工频输油泵与变频输油泵的电机输入频率调节范围也有了一定的增加，在25Hz~48Hz之间。必须注意的是，由于叶轮拆级的适用范围比较下，仅仅适用于现有设备中的多级输油泵的改造。因此，如果输油管道的节流比较大，那么其并联运行操作会比较方便。在该种条件下，变频输油泵可在确定的范围之内发挥其最大的作用。而如果管道的输油量发生了变化，则输油泵需要根据情况的变化，重新增减叶轮。

4结语

在工频与变频输油泵并联运行工况下，通过合理调节输油泵的阀门开度以及变频输油泵的转速，可保证输油系统运行的安全性和稳定性。但是，在调节工频输油阀门的过程中，会有一定的节流损失。在本文中，笔者在分析工频与变频输油泵并联运行工况下的流量调节，提出了相应的节能措施。希望本文有助提高并联工况下的调节水平。

参考文献：

[1]李春宁.工频与变频输油泵并联运行的流量调节[J].油气储运，2012（9）

[2]王璐.输油泵运行工况分析[J].黑龙江科技信息，2013（24）