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泵友圈动设备群技术交流第56期

泵友圈动设备群技术交流第56期

                                                                                           Winnie整理                                                                                                                              泵友圈                                          
                                     2025年11月29日 08:30                                                                                                                      



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本问答内容来自于泵友圈动设备交流群(群内小伙伴为机泵、压缩机等动设备管理和采购人员)讨论问答集锦,答案仅供大家研究参考讨论


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1

请问现在采购泵对一级能效有没有要求?项目现在要求必须达到一级能效。


答1:从经济性角度看,一级能效泵相比二级能效泵价格通常高出30%~50%,但效率提升幅度一般仅为1%~3%(具体取决于泵型和工况点)。对于小功率、间歇运行或负荷率低的泵,投资回收期较长,经济性较差;而对于大功率、连续运行的泵(如循环水泵、给水泵),长期节电收益可覆盖初期增量成本,建议优先选用一级能效。若项目预算充足且有明确强制要求,则应执行一级能效标准。


答2:目前国家层面尚未强制要求所有工业泵必须达到一级能效,但部分地方政府(如江苏、浙江、广东等)在新建项目节能审查或绿色工厂认证中,已将高效泵纳入推荐或强制清单。企业出于全生命周期成本和碳排放管控考虑,也逐步提高能效门槛。不过,因一级能效泵选型受限、供货周期长、成本高,部分项目仍会通过能效评估论证后采用二级能效方案。


答3:需注意区分电机能效与泵组能效:

电机能效执行国家标准《GB 18613–2020 电动机能效限定值及能效等级》,自2021年6月起,IE3(对应原一级能效)已成为最低准入能效等级,IE4/IE5为更高能效等级;


泵本体能效则依据《GB 19762–2023 清水离心泵能效限定值及能效等级》(替代2007版),该标准规定了泵的MEI(最小能效指数)要求,但目前仅对部分类型泵实施能效标识管理,尚未全国强制要求“一级能效”;


江苏等地的新建项目在节能验收中,通常只要求配套电机满足GB 18613一级能效(即IE3及以上),并未普遍强制要求泵本体也达到一级能效。若项目同时要求泵和电机均为一级能效,将显著增加设备采购成本和供货难度,建议与设计院或节能评审单位确认具体执行边界。


2

如图,冰轮牌的,请问容积和能量载位是如何变化的?


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答:“能量载位”(即容量调节滑阀位置)与实际输气容积流量之间在正常调节范围内近似呈线性正比关系,但并非严格正比,需结合具体机型和控制逻辑分析。


具体说明如下:

螺杆压缩机通过滑阀移动改变有效工作容积,实现容量调节(通常为10%~100%无级调节);

当滑阀向减载方向移动时,部分气体在压缩过程中被旁通回吸气腔,有效排气容积减少;

在恒定转速、吸排气压力不变的前提下,制冷量或轴功率大致与滑阀位置(能量载位),因此工程上常简化为“接近正比”;


但实际关系受内泄漏、容积效率变化、压比影响等因素干扰,在低载位(<30%)时非线性更明显,效率下降较快。


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3

咨询一个泵,请问有哪些推荐?

真空泵工况:真空泵进口连接解吸塔的出口,解吸塔内需保持-90kPa的压力,此压力环境下析出气体速率在1400m³/h左右,组分18%甲烷,19%氧气,其他是氮气和二氧化碳;室外使用,泵出口压力20kPa左右,防爆等级dIIBT4。


贫液泵,流量550m³/h,进口20kPa,出口背压650kPa;循环泵,流量550m³/h,入口压力-90kPa,出口80kPa。此两泵介质一样,微米级大小的金属粒子和工业白油的混合浆液,密度0.95。室外使用,防爆等级dIIBT4。


:贫液泵可选用符合API 610标准的ZE型卧式单级离心化工流程泵(如ZE200-560,配160 kW电机),该系列泵适用于含微量固体颗粒的油性介质(白油+金属微粒),过流部件可选316L不锈钢或双相钢,提高耐磨与耐腐蚀性;承压能力满足出口650 kPa(约6.5 bar)要求;可配套干气密封(Plan 74/75)或双端面机械密封(Plan 53A),满足dIIBT4防爆及密封可靠性要求;建议叶轮采用开式或半开式结构,减少颗粒堵塞风险,并适当放大口环间隙(但需核算效率影响)。


4

请教下,三相电机,一相短路接地,不考虑保护和过热,纯理论情况下,是否可以继续运行?


答1:“一相短路接地”通常指该相绕组对地绝缘击穿,形成低阻通路,而非“缺相”。


若为缺相(即一相电源断开),电机在带载情况下一般无法正常运行,会因负序电流产生强烈振动、转矩脉动,并可能堵转;空载时可能缓慢转动,但极不稳定。


而若为一相绕组对地短路,即使不考虑保护动作和温升,在纯理论层面,电机也难以持续稳定运行:短路相电流急剧增大,破坏三相电流对称性;产生强烈的负序磁场,导致转矩波动、转速不稳;剩余两相被迫承担不平衡负载,电磁力分布畸变,转子受交变径向力,引发剧烈振动。


答2:电机接法(星形Y或三角形Δ)会影响故障表现形式:

星形接法:若一相绕组对地短路,中性点电位偏移,其余两相电压升高,系统严重不平衡;

三角形接法:短路相形成局部环流,虽线电流仍由另两相提供,但内部环流极大,绕组局部过热,磁场严重畸变。


无论哪种接法,三相旋转磁场已被破坏,无法产生平稳电磁转矩,电机无法维持正常同步或异步运行状态。


5

请教:注气(CO₂)泵有哪家做的比较成熟的?


答1:Sulzer(苏尔寿)在超临界CO₂输送和注入领域具有成熟业绩。例如,其为独山子石化公司塔里木120万吨/年二期乙烯配套绿色低碳示范工程CO₂捕集项目提供了高压多级离心泵,用于液态或超临界CO₂的增压与输送。该泵采用API 610标准设计,具备高可靠性、低泄漏(配干气密封)、耐低温(-50℃以下)及抗CO₂腐蚀能力,适用于CCUS(碳捕集、利用与封存)场景。


答2:GE Oil & Gas(现属Baker Hughes)在油气田CO₂驱油(EOR)领域有长期应用经验,曾为北美多个CO₂-EOR项目提供高压多级离心泵或往复式柱塞泵,工作压力可达15–25 MPa,介质为液态或超临界CO₂。其设备通常按API 610(离心泵)或API 674/675(容积泵)设计,并配备专用机械密封系统(如Plan 53+74组合),防止CO₂渗透导致密封失效。


6

请问普通海水泵各个零部件有材质要求么?


:水泵因介质具有强腐蚀性、含氯离子、可能含泥沙或生物附着,各过流及关键零部件均有明确的材质要求,需根据压力等级、温度、含沙量、使用年限及成本综合选材:


低压、小流量、常温工况(如冷却水循环、消防等)可选用衬氟塑料泵(如F46、PVDF内衬)或全塑泵(如PPH、PVDF、玻璃钢),耐腐蚀性好、成本低;但塑料泵不适用于含固体颗粒或高温(>80℃)场合,且承压能力有限(一般≤1.0 MPa)。


中高压、大流量或含砂海水工况(如取水泵、压载泵、海水淡化预处理),叶轮、泵体、轴、口环等过流件推荐采用双相不锈钢(如UNS S32205/S31803)或超级双相钢(如S32750),兼具高强度、抗点蚀(PREN ≥ 34)和抗冲刷性能;轴套、机械密封动/静环可选用碳化硅(SiC)或硬质合金(如YG6/YG8),提高耐磨性;O形圈/密封件应采用EPDM或FFKM,避免氯丁橡胶在海水中快速老化。


特殊要求场合:

若海水含大量泥沙或贝壳碎片,建议叶轮采用高铬铸铁(Cr27)或表面喷涂碳化钨(WC-Co);

对于长期停用或潮汐区安装,需考虑阴极保护(牺牲阳极)或外涂防腐涂层。


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