赵孟姣，陈保东，陈继程
摘要：介绍了能量分析方法，的概念及分析基本原理.并且运用分析方法对炼厂中的泵进行分析,提出改进措施.
关键词：；效率；损失；平衡
中图分类号：TE683文献标识码：A文章编号：1004一7948(2005)10一0021一02
社会的进步使得人们对各种形态能量的依赖程度越来越大，对能源的使用要求也越来越高。随着对能的认识越来越深，人们逐渐总结出各种能分析的方法用以评价能量利用的程度。其中以热力学第一定律和热力学第二定律为基础的分析方法最为普遍，而且在工程上得到了广泛的应用。
1烟能分析概念
能量分析方法是一种建立在理论和实践密切结合基础之上的分析方法，是工程上不可缺少的重要技术手段。为了对实践的设备和系统进行能分析，需要在实践的基础上提出一套适当简化、又科学合理的分析模型，并确立明能评价的准则和方法，这便是能量分析的方法。
2分析的基本理论与黑箱分析模型
平衡原理与平衡方程是进行分析的理论基础，它是指在有能量的传递过程中，过程物系的减少恒等于过程物系用的增加。同时原理也指出了任何实际热力过程发生的条件即减或火无增。下面根据的基本概念，导出各种流的关系。
Exin为输入系统的，则平衡关系式为：
Exin＝Exef＋Exlin＋Exlout（1）
式中Exlin一内部损失；
Exlout一外部损失；
Exef一有效。
方程表明输入系统的恒等于系统有效输出的和各种损失之和，这便是平衡原理。若有多股输入明和多种内外损失，方程式也可表述为：
黑箱分析模型是借助于输入、输出设备的能量流来分析设备的用能过程，是一种宏观分析方法。在黑箱分析中，能够计算出设备的效率，热力学完善度，但不能计算出设备中内部各过程的损率，因此黑箱模型只适用于对简单的设备或过程做粗略的分析，模型如图1所示：图中实线代表边界，带箭头的娟流线表示输入和输出流，虚线表示设备中所有不可逆的过程的集合。
3泵的分析
由于泵属于流体机械，系统内的主要能量转换过程是功变化到压，是机械能之间的转换，对于这种由一种功转化为另一种形式的功的设备，它的能量效率与规效率是相同的。其内部烟损失是单一的机械能损失。供给泵的规是由电机带动泵轴而输入的功，输出的有效是以压为主的物流。泵的散热量很小，其散热损失可以忽略不计。所以，从以上特点可以看出泵的输入、输出，外部损失及内部耗散都很直观。故一般只做黑箱分析。现以吉化加氢装置中部分泵的数据为基础，进行运算并分析，见表1。
列出的平衡方程：
Win＋Exbr＝Ekid＋Exef＋Exirr(3)
式中Win一系统供给；
Exbr一流体带来的；
Ekid一流体泄漏的；
Exef一有效；
Exirr一损失的。
当进入系统内的介质状态为环境状态或比较接近环境状态时，流体带入的烟，流体泄漏损失，常可忽略。
如此的平衡方程可简化为：
Win＝Exef＋Exirr(4)
通过以上公式计算计算结果如果2所示。
4结论
由计算结果可以看出，原料油的效率最高，可以达到89.32％，反应进料泵与脱丁烷塔底回流泵的效率也很高，只有分馏塔顶回流泵与柴油汽提塔底泵的效率低，还不到30％。泵的损失主要是集中在泵轴在传递电动机的功率时由于机械摩擦而造成的较大的损失，还有泵内本身存在的各种不可逆过程造成的损失（如叶轮和流体之间的作用）。泵的散热量很小，其散热损失可以忽略不计。所以，分馏塔顶回流泵与柴油汽提塔底泵的效率低的原因除了上述的因素外，还有它们的输出功率太小，而输入功率大的原因。也就是我们通常所说的大马拉小车的现象：泵的供入功率很大，但是实际使用的很小，带动泵的电动机提供了较大的富裕功率，这在保证生产系统安全运行方面当然无可厚非，但却造成了较大的能源浪费。所以分馏塔顶回流泵与柴油汽提塔底泵成了我们所改造的重点，首先我们可以考虑在满足工艺条件的基础上增大这两个泵的介质流量，或者增大它们的出口压力，这样在输入功不变的条件下，输出功就可以增大，提高效率，或者更换型号小的电机，使之与泵匹配。这样就避免了大马拉小车的现象发生，造成资源浪费。
我们在调节泵的操作压力和介质流量时可以采用变频调速技术。变频调速技术不但节省电能，而且能够保证生产安全、平稳、高效运行。在炼油厂中流量压力的调节在传统上是靠增减阀门的开度，这样有大量的能量没有被利用，而调速调节，是靠改变泵的转速来调节流量和压力，其转速下降，流量成正比地减少，消耗的功率成立方关系下降。目前，主要靠值班人员凭经验开关各处阀门控制流量、压力等参数来进行生产，但是却不能及时追踪生产参数，不仅造成严重的节流浪费，有时还会因为运行参数调整不当而发生大罐抽空，管线堵塞或原油冒罐等事故。采用变频技术将产生明显的节电效果，是一条有效的节能途径，既改善了工人的工作环境，降低了劳动强度，减少了维修次数，又会取得十分可观的经济效益。
采用变频调速器应注意以下问题：选用变频器时一定要满足工艺的要求，并且要从机泵本身参数出发；电机匹配的变频器功率必须要选定稍高或等于电机功率，选型要注意等级较高的，且能满足装置要求并能实行闭环控制的变频器；变频调速技术需要电器仪表工艺设备各专业人员密切配合，以保证变频器安全正常运行，工程技术人员在安装使用前要对有关专业人员进行培训。
参考文献：
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