唐月清，朱明贤
摘要：三缸卧式单作用往复泵用于油田注水时，因为泵的理论参数很难正好与地质配注要求相符，常用出口回流闸阀调节流量。这种调节方式的弊端在于造成了极大的能源浪费，在大功率电机上尤为突出。小柱塞节能改造法因其投资小、见效快，是柱塞泵节能改造的重要手段。
关健词：柱塞；节能；排量；电流；功率
中图分类号：TE934.1文献标识码：B
三缸卧式柱塞泵的工作原理是由一台电机带动曲轴旋转，三副连杆和十字头将旋转运动转换成直线往复运动，柱塞在缸内作往复运动，在进、排液阀的配合作用下，吸入低压液，排出高压液。我厂有两台柱塞泵型号为3S175-19.4/20，用于油田采出污水回注，1994年10月投产，电机功率132Kw，理论排量19.4m3/h。生产中，流量调节一直用回流闸阀控制。近年来，随着地质配注要求的变化，回流流量逐渐增大，电能的浪费成为日益严重的问题。
一、改造前
改前平均每h的回流流量为8.6m3，即系统实际输出的有效功率为55.2kW；而从控制柜上看，输入电压380V，电流180A，系统输入功率为95kW。泵的系统效率约为90%，则系统的有功功率为0.90×95=85.5kW，可知：这其中用于打回流的功率为85.5-55.2=30.3kW。
二、改造方案
在油田注水中，注水泵的额定流量与地质配注要求不一致的情况占绝大多数，由此带来电能浪费。如何对注水泵进行节能改进，有三种方案（1）安装变频控制柜，实现电机无级调速，以调节泵排量；(2)减小电机皮带轮直径，降低曲轴转速，减小注水量；(3)减小柱塞直径，使柱塞单程排液体积减小，从而降低泵的排量。第一种方法投资太大（约16万元）不可取。第二种方法调整量达不到要求，所以减小柱塞直径是最佳的方法。为适应配注量的变化，决定将理论流量调低至13m3/h，则此时的柱塞直径为45mm。用此方法，部分零件尺寸应作相应的调整。
改造后，注水量8.2m3/h；回流流量3.8m3/h。在假定泵的容积效率不变，电机的功率因数下降至0.70的情况下，可知：改造后，泵的输出的有效功率为41.9kW；输入功率为64.5kW。
三、效果分析
可见输入功率比改前减小了30.5kW，以电价0.80元／kW"h计，1年按300天算，年节约电费17.5万元，而这次改造的总费用仅为1.4万元。