离心式注水泵站效率优化

发布时间：2021-08-07 16:42

　　为使离心式注水泵站运行组合更为合理,降低离心式注水泵站的能耗,研究了以功率最低为目标函数的离心式注水泵站优化问题,并得到了该优化问题的求解流程,且寻优结果包括各泵串并联方式以及各泵对应的转速.据以上研究内容,编制了离心式注水泵站优化软件,并针对某一油田注水泵站测试了该软件,所得结果为该注水泵站提供了改造方案,该泵站在此方案运行,具有功率最低的优点.研究结果表明:在某些工况下,离心泵的串并联及调速能使尽可能多的离心泵工作在高效区;利用完全枚举法进行针对某一工况下的泵组合寻优时,能将离散的泵组合寻优问题转化为方便求解的非线性规划问题,该非线性规划问题可利用Matlab中的fmincon函数求解.研究结果可为针对某一注水泵站的运行优化或改造提供参考方案. 

【文章来源】：排灌机械工程学报. 2020,38(11)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

离心泵特性曲线

根据调速后泵特性曲线的变化规律，假设最低转速为nmin，则高效区域可采用图2阴影部分曲边形ABCD表示．若已知扬程为HF，则高效区为仅由流量确定的一条线段EF;若已知流量为QF，则高效区为仅由扬程确定的一条线段IF.1.3 串并联调速特性分析

离心泵的并联只会导致流量的叠加，因此对并联离心泵而言，同样存在着高效区．以2台离心泵为例进行说明，图3为2台泵并联高效区示意图，图中曲边形1和2分别为2台离心泵的调速高效区．根据并联离心泵扬程不变、流量叠加的特点[12],2台泵并联后的高效区为扇形1和2的叠加最终得到曲边形ABCDEFG．当工况点在该区域内时，可以使2台泵分别调速，从而使得2台泵同时工作在高效区内．离心泵的串联只会导致扬程的叠加，因此对串联离心泵同样存在串联高效区的问题．同样以2台离心泵为例进行说明．图4为2台泵串联高效区示意图，扇形区域1和2分别为2台离心泵的调速高效区，根据串联流量不变、扬程叠加的原则，串联后的调速高效区为曲边形ABCDEF.

【参考文献】：
期刊论文
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[3]离心泵转速对工作点参数的影响[J]. 齐济,河星武.  大连民族大学学报. 2016(05)
[4]离心泵构造、扬程及其发展[J]. 潘凤芹.  装备制造技术. 2015(05)
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[6]并联水泵单调速优化运行研究[J]. 汤跃,赵坤,阳君,李亚林,王涛.  中国农村水利水电. 2010(10)
[7]基于Matlab的油田注水泵站最优控制系统仿真研究[J]. 方世跃,韩军,范爱春,李叶平,苟延波,王洪辉.  云南大学学报(自然科学版). 2009(06)

硕士论文
[1]兴隆台油田地面注水系统优化研究[D]. 单金宝.东北石油大学 2017
[2]大型五缸双作用注水泵液力端特性研究与内流场分析[D]. 王强.浙江工业大学 2016



本文编号：3328158