流体分析培训范文

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【分类号】：TE96；TQ050；F426.22

流体机械所用的能源，最多的是燃料的化学能，它们以热能的形式释放出来，然后再转化为机械能或电能。此外，风力机、水轮机和膨胀机可以直接或将能量转换为电能后带动从动机。水轮机、汽轮机和燃气轮机的工质分别为水、蒸汽和燃气 。泵输送的是水、油或其他液体。通风机和压缩机输送各种气体。风力机和膨胀机的工质分别为空气和其他气体。风动工具和气动马达的工质为压缩空气或其他压缩气体。液压马达的工质为液压油。

一.流体机械概述

目前拥有许多类型的流体机械，但都属于同一工程原理。它的主要部分是一个旋转的叶轮和泵壳的安全[2]。叶轮是流体机械直接通过液体的工作的一部分，有一系列的后弯叶片。流体机械工作时，由电动马达高速旋转叶轮，迫使液体进行叶片之间的旋转。同时，由于离心力的作用，液体从中心到叶轮的径向运动到外边缘，通过在运动过程中获得能量，使叶轮的轮外缘以很高的速度进入蜗牛形泵壳内液体流动。在蜗牛壳，因为流逐渐放缓扩张之路和部分动能转化为静压、高压力，最后并沿切向进气压力管道。在平行于液体的外边缘，被迫从叶轮中心，在中心叶轮产生真空。将吸入管的一端和在泵和另一端浸在输送液体的叶轮的中心，通过吸入管路液体表面压力和泵压差将液体压力的作用下进入泵，只要叶轮的旋转不变，流体机械排水、吸入也恒定。

矿井工作均需要利用石油化工机械设备，然而目前其生产环境不佳，工作空间狭窄。故而，一旦流体机械设备发生故障，井下作业的大部分机械装置的零部件维修服务在是非常困难的，一方面提高了维修难度，又会严重影响到石油化工企业的生产。对此，充分考虑到维修时间的同时，如何选择用最少的服务资源，方便，快速，并让石油化工综采设备恢复正常工作状态，直接决定了石油化工绩效的质量水平。

二.流体机械在石油化工行业的应用现状

流体机械发展到今天，设备的可行性越来越强，但是其技术的复杂性也越来越高。石油化工机械设备的寿命配套非常接近各种零件设备的修理周期，如果只是单纯的表面工作生产时间进行大修，更换设备，从而影响整个工作面的正常生产的情况[1]。在进行必要设备的寿命计算时，需要对不同的设备的检修周期进行充分衡量，但是由于目前所有的衡量方法都没有一个统一的标准，所以也造成了目前所有综掘机械设备的维修提出了非常高的要求。目前，国内石油化工综采工艺，机械设备服务，包括：①故障维修服务；主要是指石油化工流体机械装置遭受故障，被动强制关闭产生发动机服务，其发动机关闭带来的损失相对较严重，服务过程的时间长，即不能保证检修质量，同时也为机械装置的安全运转埋下事故隐患。②预防性维护；它是制定根据设备运转条件有计划的预防性维护保养，这种检修方式主要是井下检修班进行日常维护检修，可以保证设备有效的正常运行。③定期预先维修；本服务技术，在技术在预防性维护基础上发展起来的。即在设备零件通过经过长期、连续的检测，来避免造成事故。该方法既可以显示零件的全寿命，也不会让零件过早需要更换，并能延长安全运转时间。长期以来，石油化工综采服务使用基本事后服务和预防性维护。故障后维修服因为是事先没有计划的，从服务的准备上来说很不足，故障检修完成需要很长的时间，由此带来的经济损失太大。预防性维护是基础服务是事后进行维修，虽然避免了由于零件的寿命超过时间限制带来的失效问题，而且还可以减少很多设备的利用率，使得服务成本增加。

三.石油化工流体机械未来的发展

2.1运用科技技术不断更新石油化工流体机械设计理念

设计是所有流体机械装置的基本要素，石油化工流体机械也是一样。考虑到石油化工工作环境和条件，说以色列国内石油化工流体机械设计的总方向应朝着高强度，高的效率和组合结构的发展。对此，知道全面的石油化工流体机械的设计理念，推广和应用现代化的设计方式，最大限度地，灌输新的科研成果。

2.2提高维修团队综合素质，培养专业性技能维修人员。

目前石油化工企业的工程师和技术人员，大多数人是很少的能够充分理解设备诊断技术。我们应采取通过学校，函授课程，培训班，学术会议，现场会等各种形式，首先进行技术对这些人员进行调整或培训，再建立经培训班的设备诊断的课程，通过培训设备诊断人员的综合能力，开展技术比赛等各种形式，训练人员进行现场设备服务和维修，是开展设备状态监测服务质量的基础。其次是石油化工机械企业需要定期或非定期进行专业技能培训，检查相关的人员的技能水平，适当的给予一定的奖励和处罚，同时，结合各人的具体情况，能够让他们充分展示自己的技能，并加强机械设备服务义务监督力度，将服务管理工作真正落实到位。针对矿井服务工作的现状，需要综合考虑矿井环境因素，降低了服务运行的时间，尽可能的保证人身安全。

2.3故障维修的一般应对策略

偶尔的维护通常是不可预知的，通常后的修复。某些重要的维修，连续不间断运行，不允许设备突发故障，可用于在线状态监测[2]。一个备份系统和保护系统，防止操作错误，检查疏忽大意和意外事件引起的故障。生命维持一般是可以预测的，主要基于维修和停机损失，并要求选择安全维护如下：①不影响生产件的简单安全，可用于修复后。②简单的可以取代一般耐用件，可以采用定期维修；③简单的为易损耗件，可在检查的基础上进行更换；④复杂的替换件故障率高，可以用改进的维护，或使用的部件更换；⑤永久性的部分，可以在机器外壳，检查基础上，有针对性的维修。

石油化工流体机械维修的发展趋势

随着国内迅速发展的科学技术，特别是微电子，信息技术的迅猛发展。石油化工流体机械设备服务广泛应用光电，机电一体化技术，提高监测，诊断机械故障的技术[3]。早在启动设备诊断技术在发达国家，每个国家的模式不同，但基本点都是提高设备状态的可预测性。对设备进行预防性维修，减少了设备寿命周期费用。此外，基于最新的服务理念，改变了传统的机械服务理念，随后的击穿服务和预报服务的适用范围，有一定的效果。最近几年，在随后的机械密切监控，诊断故障的技术发展和应用的潮流，机械的在线整合和全自动监控，等相应设备的诊断提供了在石油化工机械设备的企业，然后利用最新的服务原则，思想引领石油化工机械设备的使用和管理，提高服务水平。

智能网络服务系统的建设将是未来石油化工机械服务企业的重点发展方向[4]。基于合理的联盟网络科技利用的前提下，在突破国家，地方和时间和空间的有界障碍，有效协调的石油化工机械企业相关的科研，生产，服务以及使用部门，显示各部门充分的责任和作用，然后更好的实现快速，优质化以及全方位的服务。在实际工作中，科研，设计，制造，使用单位的协调配合，形成一个统一的运行机制，设计部门提供研究结果和制造单元的信息，制造单位进行测量的设备状态监测中使用的服务提供方便，使用单位的科研，设计，制造单元的生产实践，提高了反馈信息，不断完善。

预知服务方式不仅可以减少故障的危害程度，但不能减少故障的频率。通过采机械合成的失效分析，分析了其失效的发展过程，有效的根源，提出了主动预防性维护这种新的设备维修策略[5]。如果在液压和系统该部分到期，其根本原因是由于在脂肪白酒类的固体颗粒污染物严重超标，对摩擦副磨损严重的原因，油过滤器和节流的干扰，增加系统的泄漏等。如果在旋转机械轴承，只有它磨损到一定程度，会崩溃振动监测是在这个时间，也只有通过更换轴承才恢复其正常操作模式下，如果采用与肥白酒类的油污染检测材料分析，然后可以早期发现其根系参数异常，通过采取措施等肥白酒类净化可延长轴承的有效寿命。显然，主动预防性维护的目的是该材料的性能采用维护期满，但为防止这种失效的发生所采取的预防措施，其目标是充分显示机器的固有可靠性，最大限度地延长设备和部件的使用寿命。

结语

总之，指出了采用了某些服务的方法，显著提升机械设备服务水平，保证了石油化工安全，最大限度地减少经济损失，提高石油化工机械设备的利用率。通过严格的检查和维修保养，发现问题及时修理。从而使流体机械系统的维护周期得到有效的推广，从根本上降低了服务费用，保证了石油化工流体机械能够安全的运行，使设备的利用率的提高。

参考文献：

[1].康政.石油化工流体机械的维修及发展趋势[J].科技传播.2011.（17）

[2].廖强，周辉.浅谈电子商务的发展[J].网络与信息.2011.（12）

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一、当前我国物流配送存在的问题

我国物流配送近几年有了较快发展,但与现代物流发展趋势的要求相比,仍存在着许多问题。这些问题都同物流配送体系不完善有关,同时也在不同程度上制约着物流配送体系的发展。

1.物流配送市场化程度低,第三方物流配送发展滞后。目前,我国大多数物流配送企业技术装备和管理手段比较落后,服务网络和信息系统不健全,物流配送市场化程度低,影响了物流服务的准确性与时效性。

2.物流基础设施落后,物流配送的整体功能低。一是交通运输设施建设与物流配送的需要不相适应,主要运输通道供需矛盾依然突出。二是技术装备水平落后。现代化的集装箱、散装运输发展不快;高效专用运输车辆少;汽车以中型汽油车为主,能耗大,效率低;装卸搬运的机械化水平低。三是物流系统标准化程度低。物流业务的高效需要供应链中的各个环节要用统一标准,各方面的信息系统能够对接、交换数据、共享信息。

3.物流配送管理体制和相关制度不完善。一方面,市场竞争机制和市场管理法规不健全,发展物流配送所需的产业政策和产业规划尚未出台,物流市场的进入与退出、竞争规则基本上无统一法律法规可循,致使不正当竞争较为严重。另一方面,物流配送市场至今仍被人为地按照部门、地区和行业的行政壁垒分割,物流配送市场管理和行业管理还没有理顺,严重影响了物流配送渠道的畅通和高效运转,使物流配送很难达到规模经济和预期回报。

4.专业的物流配送管理和技术人才短缺。从国外物流配送发展经验来看,企业要求物流配送从业人员应当具有一定的物流知识水平和实践经验。为此国外物流业的教育与培训十分发达,形成了比较合理的物流人才教育与培训系统,在相当多的大学中设置了物流管理专业,并广泛地为工商管理各专业学生开设物流课程。相比之下,我国在物流配送人才方面的教育还比较落后,尚未建立完善的物流教育体系和人才培训体系,导致了专业物流人才非常缺乏。

二、构建现代化物流配送体系

构建一个物流体系首先是要分析企业当前的现状、物流体系的近期和远期目标,然后再制定一个物流体系的阶段计划,要先上什么,后上什么。从构建的角度来看,物流体系可分为三个部分,即基本作业系统、高级作业系统和现代化信息系统。

基本作业系统是指企业开通物流体系的一些基本设施,如仓库、存储设备、运输设备、作业设备、网络布线等。

高级作业系统有数字化仓库、自动货架、分拣设备、自动化小车、GPS定位系统等新兴的物流技术设备。

现代化信息系统包括核心业务系统、电子商务系统和商业智能分析系统三大部分。其中核心业务系统又包括系统管理子系统、档案管理子系统、订单系统、采购系统、配送系统、结算系统、财务系统和人事系统等。

企业可以根据自身的发展状况,选择性的进行物流体系的建设。基本作业系统是开通物流体系的基本保证,但要想在市场中占据优势,尽快的建设现代化物流信息系统及高级作业系统才是企业的取胜之道。

高级的作业系统可以大大的减少人工,提高效率,最终能提高服务、降低成本。在这里着重介绍一下电子商务和商业智能。

电子商务和物流体系关系密切、互不可缺,为什么这样说呢?

因为搞电子商务如果没有一个物流作为其后盾,这样的电子商务只是一个网站,一个空架子。现在社会上林林总总的电子商务中就有许多是这样的,他们不知道电子商务只是物流体系的一个小部分,只是冰山的一角。

同样,物流体系也离不了电子商务,电子商务是让物流体系具备现代化特征的一个重要保证。电子商务可以发挥Internet的远程廉价效用,可以让客户直接在网上下订单,既准确又快捷,只须下载到业务系统中就可使用,减少了输入工作和人为错误。同时,供应商也可以在网上直接察看采购单,以加快备货。也可以将新的商品资料传到网上,业务系统再通过实时进程自动下载到业务系统中。如果是一个大型零售企业,还可以通过电子商务建立广域的虚拟网络,让分布全省、全国以至全世界的机构进行业务通讯。

商业智能主要是通过对运营活动中的各种数据进行加工处理,来分析其内在的规律,揭示市场的状况和系统的运营情况,让经营者通过数据分析来修正自已的经营方针、策略等。没有商业智能,我们的经营方针只能通过经验指导,而经验的指导又会因人为的因素而造成准确性差、即时性差、前瞻性差的弊端,有时还会导致错误的决策,给企业带来巨大的损失。而通过商业智能分析则能将大量的信息分门别类、有条有理的展现在决策者的面前,让决策者可能更轻松、更准确的制经营方针和营销策略。决策者也可通过向系统发出一个特殊的观察角度指令,而让商业智能系统产生特殊的观察数据。而这些数据可能恰好表示了某个重要信息,这对决策者洞析市场,预测未来有着重要意义。

综上所述,要构建好适合企业自身而又具备现代特征的物流体系,需要作好以下几个方面:

第一:要对企业自身状况进行深入的分析,以确定符合自已的目标。

第二:要整体设计,分步实施。

第三:要选择良好的合作伙伴。这个合作伙伴必须具备以下几个条件:1.要有良好的信誉,要注重服务;2.要有商业及IT业的开发实施背景;3.要有良好的发展势头。

第四:要制定科学的合理的构建计划。

参考文献:

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中图分类号：TE832文献标识码： A 文章编号：

0引言

许多工业应用如在锅炉生产蒸汽或空调盘管中的空气冷却，都可以建二维周期性的热流量模型。建模的系统是一系列的在某一温度流体管子，交叉流于不同温度下的第二种流体中。两种流体都是水，并且流动为稳定层流，雷诺数约100。质量流量的横向流是已知的，该模型是用来预测由于热交换引起的流场和温度场的。

由于系统中管道的几何对称性和管内流体的周期性流动，只对几何的一部分将应用FLUENT做模拟，并具有对称性地应用于外边界。由此可以组成对称的周期网格模块。入口的边界将被重新定义为一个周期性的区域，流出边界定义为它的影子。

1问题描述

该问题的示意图如下图所示。管束由均匀间隔的直径为1厘米的管组成，这是交错的交叉流动。在x方向管子的中心距是2厘米，在y方向1厘米。管子有1米的深度。

图1管道的几何图示

由于管束的几何对称性,只需对一部分进行模拟。一个质量流率为0.05kg/ s应用于入口边界的周期性模块。管壁的温度(Twall)是400 K，管外流动水(T∞)是300 K . 水的性能如图中标示。

2.数学模型

针对稳态，不可压缩，常物性条件，直角坐标系下水流经管道外侧的流动与传热问题的控制方程组为：

（1）

（2）

（3）

式中： u, v, w分别为x, y, z 方向的速度；p为压力；t 为温度；ρ、μ、cp、k分别为空气密度、动力粘度、比热和导热系数。

3.求解方法

本文采用有限容积法的SIMPLE算法来求解离散方程，分析不同参数对空腔内的温度场和流场的影响。选择非耦合隐式求解器求解，对控制方程的离散均采用二阶差分方法。空腔内部采用三角形结构画网格，管壁周围采用矩形划分网格，并沿着垂直管方向按比例增大，网格数量约15000，计算精度能够满足所需精度要求。模型网格的划分如图2所示。

图2模型网格的划分

4.计算结果与分析

4.1根据已知条件作出Fluent 模拟，得出压力边界以及轮廓对称的静压力云图，如图3所示。

图3静压力云图

从上图我们可以看出在周期性热交换过程中管道外侧各个部位的压力分布情况。在管道的迎流体面压力最大达8.18*10-2Pa，两侧面的压力最小且为负压-4.49*10-2Pa，各个管子之间的压力影响不大，每根水管的压力成几何对称分布。

4.2下图为冷流体的静态温度分布图

图4冷流体静态温度分布图

从图中可以看出流体流过管道后的温度按层分布，在流体入口侧的温度最低（深蓝色部分），流过后排时温度依次升高（浅蓝色部分），管子后侧的温度变化不大，这是由于涡流的影响所致。从轮廓图可以看出，当狭窄的冷流体流过管束时，管内的热流体通过管壁将热量传递给冷流体，从而使冷流体从管壁得到热量而温度升高。

4.3 下图是管壁外侧周围流体的速度分布图

图5管壁外侧周围流体的速度分布图

从图中可以看出当流体流过圆管所在位置时，由于流动截面的缩小，流速增加，贴近壁面处流速最小，向外依次递增，最大流速可达到1.31*10-2m/s。在边界层内流体靠本身的动量克服压力增长向前流动，速度分布趋于平缓。贴近壁面的流体层由于动量不大，克服上升的压力时越来越困难，最终会出现壁面处速度梯度变为0，随后产生与原流动方向相反的回流，即发生绕流脱体现象。

4.4下图是位于X=0.01,0.02,0.03m处的静态温度分布情况

图6X= 0.01,0.02和0.03米位置处的静态温度

从图中我们可以观察到在温度稳定后位于区域内部各个位置的温度情况

在X=0.01m的位置处，由层流的分布情况可以看到，开始由于受到下一排管束的影响温度较高，在沿着y轴增大的方向上，流体接近主流区温度先降低，随后接近管壁的时候，温度开始上升，最后紧贴管壁外侧的冷流体温度可达到管内热流体温度。

在X=0.02m的位置处，在y轴方向0.005m之前，温度变化趋势基本和X=0.01m处一致，符合层流的规律，但是在0.005m之后，由于绕流的影响，温度有所上升，且趋于稳定，其值约为360K。

X=0.03m的位置处，两股冷流体汇合，在远离管壁的方向，温度先降低后升高，其变化曲线与X=0.01m位置处的变化曲线在y轴方向呈对称分布。

5.结论

在周期性热交换过程中管道外侧迎流体面压力最大，两侧面的压力最小且为负压，各个管子之间的压力影响不大，每根水管的压力成几何对称分布。流体流过管道后的温度按层分布，在流体入口侧的温度最低，流过后排时温度依次升高，且由于涡流的影响，管子后侧的温度变化不大。当流体流过圆管所在位置时，由于流动截面的缩小，流速增加，贴近壁面处流速最小，向外依次递增。在边界层内流体靠本身的动量克服压力增长向前流动，速度分布趋于平缓。贴近壁面的流体层在克服上升压力的过程中发生绕流脱体现象。

在叉排管道换热中，流体在管间交替收缩和扩张的弯曲通道中流动，外掠圆管中除第一排的管子保持了外掠单管的特性外，从第二排起流动将被前几排管子引起的漩涡所干扰，流动状况比较复杂。在低雷诺数下前排的管子的尾部出现的漩涡不强，受粘滞力的作用，这种漩涡会消失很快，对下一排管子的边界层影响很小，管表面边界层层流占优势，整个过程可以视为层流工况。

参考文献

1.章熙民，任泽霈，梅飞鸣.传热学（第五版）北京：中国建筑出版社，2007.

2.王福军.计算流体动力学分析--CFD软件原理与应用 北京：清华大学出版社，2004.

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随着民航运输行业的迅速发展，民航运输总量每年均在快速 增加。同时，民航运输飞机的保有量也在随之增加。这使得民航业对于高质量民航机务维修人员的需求越来越大。航空业内将航空发动机称为工业皇冠上的明珠。航空发动机是前沿工业技术高度密集的复杂系统。航空发动机对于流体力学、结构力学、材料学、控制原理以及热学知识等多个学科均有较高的要求。

《航空发动机基础课程》作为机务培训中重要的理论基础课程，在整个课程体系中具有十分重要的地位。学生通过课程的学习将对发动机的整个工作原理和结构部件有较为清晰的认识。作为基础课程，《航空发动机基础》课程在教授本课程知识，还是培养学生整体工科素养的重要方式。本文着重分析《航空发动机基础》课程在机务培训中的重要性。

1.全面的工科知识体系

航空发动机被称为工业皇冠，是高技术密集的复杂工业系统。在《航空发动机基础》课程的学习过程中，涉及到流体力学、热力学、结构强度、材料学等诸多学科。因此，《航空发动机基础》课程可以为学生搭建较为全面的工科知识体系。

航空发动机的流体力学设计是所有工业设备中最为复杂和精密的。为了更高的空气性能，发动机的流道设计十分复杂。另一方面，许多先进的流动控制技术和设计方法都率先应用在航空发动机上。学生在课程的学习过程中，对流体力学的基本概念会有较为清晰的认识。

航空发动机是热机的一种，具有高速、高温的特点。对于航空发动机热力学知识的学习，可以让学生对热力循环、燃烧组织、冷却散热等热力学知识均有较为深入的认识。值得注意的是，航空发动机热端部件在高温环境内长期工作，是发动机中最容易发生问题的部分。特别是涡轮轴承、叶片等部件，由于燃烧或者工作不稳定均容易发生故障。因此，对于热力学的学习在机务实际工作中具有十分重要的意义。

在结构强度方面，发动机工作转速高、载荷大，对材料及结构都造成极大的挑战。结构的损坏往往也是发动机出现实质损害的先兆，如出现裂纹、震动等情况。比如说在高度旋转过程中，发动机的动平衡调教尤为重要。如果动平衡出现问题，轻则导致整机震动、工作不稳定等情况，重则导致整个发动机结构的不稳定。在航空发动机基础课程的学习中，学生可以对结构设计和强度知识有较为深刻的了解，在实际工作中增强对问题的分析解决能力。

除此之外，发动机控制、附件等系统均具有较好的工科知识基础。总之，航空发动机作为工业的集大成者，对于培养学生整体的工科知识基础具有十分重要的作用。

2.全局思维的养成

机务工作过程中，问题往往都不是独立的，而是相互耦合的。为了提高机务人员实际分析问题的能力，对机务的全局思维能力提出了更高的要求。系统的全局思维在机务工作中具有极为重要的作用。在遇到实际的维修问题时，出现的显性因素并不一定是解决问题的办法。实际的问题和原因需要通过机务人员通过系统的进行全局分析才能得知。

《航空发动机基础》课程具有完整的知识体系和分析方法理论，在培养学生全局思维方面有着非常大的优势。在发动机实际工作过程中，流体、固体、热学、电学问题相互耦合，互相联系。这就要求学生在学习航空发动机基础的过程中，综合的进行问题分析。通过对实际的航空发动机问题进行分析（如流动带来的振动问题，热学导致的结构问题等），学生在考虑问题时不再只是单纯针对部件本身，而是依靠系统的全局思维进行分析。

3.质量意识培养

航空是目前公认最安全的出行方式，这主要得益于航空业整体对质量的不懈追求。对于航空从业者，特别是机务人员，进行质量意识培养十分必要。质量意识的培养作为虚拟的意识形态培养，需要实际的课程和活动作榕嘌载体。

《航空发动机基础》课程是培养学生质量意识很好的载体，这主要是因为航空发动机设计过程极为严谨和缜密的设计态度。航空发动机工作环境极为恶劣，工作性能要求极高。因此航空发动机基础课程的学习过程，也是一个质量意识教育的过程。

《航空发动机基础》课程首先可以为学生搭建全面的工科知识体系，并在此基础上培养学生的全局思维及质量意识。基于以上分析，我们可以看到在机务培训中《航空发动机基础》是提升学生综合能力的学习平台，具有极为重要的地位。

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中图分类号：TK161 文章编号：1009-2374（2016）30-0091-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.30.044

本着“节约能源，安全可靠，降低成本”的原则，对我公司换热站的采暖循环水系统提出的节能技改措施，通过对现有换热站所配循环系统的水泵进行运行参数及性能的分析和研究，通过相关的实际数据和理论计算对这项新技术进行了分析论证，定性地分析了该项技术的可行性，对新技术进行技术可行和经济合理的分析和探讨。采用“BDEL型流体增压装置”这种技术，能够改造目前水循环系统高能耗状态并且最大限度节约能源。BDEL型流体增压装置是拥有自主知识产权的高效节能产品。该装置具有体积小、环保、使用寿命长、免维护、安装周期短的优点，能显著降低所配系统驱动泵的用电功率，极大地降低了设备的运行成本。

1 BDEL型流体增压装置工作原理

在工艺冷却循环系统中，循环泵的配置是以系统规模容量为基础，以每升水拟置换多少大卡热量需配多少流量为依据，计算出循环泵的流量配置，然后再计算所在系统管网的阻力再加上适当的余量，最后通过流量和扬程计算出水泵所配的电动机功率。在循环泵的技术参数配置选型中，在流量Q不变的前提下，循环泵的扬程H越高，其水泵所配的电机功率N越大，反之，其水泵所配的电机功率N就越小，循环泵配置的电机功率越大，所消耗的电能越高，随着经济的高速发展，电力供应越来越紧张，而大功率电机所耗的电能又会带来高额的设备运行成本。在循环系统中循环泵的扬程是为了克服系统管网的阻力，循环泵在停止状态下水泵的进、出水口的压力是均等的，一旦循环泵启动，循环泵出水口的压力和流速在整个循环系统中都是最高、最快的。传统的离心水泵工作时，单通道的水流在水泵高速旋转时，水泵进口处产生涡流，由于涡流的产生会降低水泵的输送能效，BDEL型水泵是将水泵的吸水口变为多通道进入，多通道的流体能克服水泵吸水口处的涡流现象，可最大限度地排出吸入的流体，提高水泵的输出效率，流体在匹配的水泵专用叶轮的作用下，进入加装在水泵出水口的流体增压装置，流体增压装置主要是利用循环泵出口的瞬间高压、高流速提高循环泵的效能，当流体进入节能装置后，由于装置独特的内部设计，在内部会形成负压，所形成的负压会对水泵的出水口产生一股吸力（无论是空气动力学还是流体力学，凡是负压都有吸力），节能装置所形成的负压吸力能对水泵出水口的水流产生吸力，其所产生的吸力能替代循环泵的部分扬程克服系统的阻力，在循环泵流量不变的情况下，一旦循环泵的扬程降低，则循环泵所配电机功率将大幅下降，从而达到节约设备运行电费的目的，BDEL型流体输送节能装置结构图如下：

图1 BDEL型水泵工作原理图

图1中：a为传统的水泵和BDEL型水泵进口的对比；b为流体增压装置工作示意图；c为整套BDEL型装置的工作示意图）

2 技术优点

（1）由于其独特的增压功能，可以将常规系统所配循环泵的功率降低30%～60%，仍可使系统达到原来的效果；（2）节约设备投入：由于该装置所起的能效作用，因此能降低循环泵的使用功率和循环泵的日常维护，维修费用与传统相比将大幅降低；（3）保护环境：大功率的循环泵不但笨重，而且消耗大量的电能，使用该装置后，能使循环泵的功率降低，不但节约电能，还极大地降低了大功率循环泵在运行中产生的噪音污染，起到了环保的作用；（4）使用寿命长：由于该装置采用优质耐温、防腐、抗磨的合金材料及先进的加工制造工艺，设计使用寿命15年以上；（5）低成本改造：如果用该装置改造现有系统，不会破坏现有系统的结构，改造后一般3年左右所节省的电费和设备维护、维修等费用即可收回使用该装置的技改投资；（6）本增压装置为免维护设备。

3 循环水泵节能改造方案

3.1 改造前情况

目前采暖循环水系统配置管道离心泵4台，电机功率110kW、流量470m3、扬程50m、实际运行转数为1450r/min（相当于67kW电机做功）；使用情况是2用2备；运行工作制按24小时/天，150天/年。每年的运行电量大约为：67kW×24小时×150天×2台=482400kW・h。

3.2 改造方案

节能技术改造方案只更换水泵并在技改后的循环泵的出口加装BDEL型流体增压装置，改造作业只局限在泵房内进行，对正常经营、运营不产生不利影响。根据BDEL型流体增压装置的水泵选型说明和现工艺循环水系统的具体情况，110kW的循环水泵在改造后更换成功率为42kW、流量470m3、扬程50m的专用水泵。

现拟将工艺冷却系统的其中2台110kW的循环水泵更换成2台功率为42kW、流量为470m3、扬程为50m的专用水泵，在技改后的水泵出水口处各装配一套DN-300型流体增压装置，技改后的2台42kW循环泵可以替代现系统的2台110kW循环泵，并可以全年使用，现系统另2台110kW循环泵作为备用，不做技改。

3.3 节能效果分析

节能效果的前提是在保证整个生产工艺系统对循环水流量参数基本不变并且系统能完全正常运行的基础上，提高能源效率，减少水泵电耗。

技改后的2台42kW的冷却循环水泵每年的运行电量大约为：

42kW×24小时×150天×2台=302400kW・h

技改后每年节约电量大约为：

485316kW・h-302400kW・h=182916kW・h

节能技改后每年可节约设备的运行电费约：

182916kW・h×0.83元/kW・h=151820元

3.4 投资回收期的计算

根据相关厂家的询价结果，整套设备包括流体增压装置（DN-300）和循环泵（42kW，B470-50），单价228000元，数量2套，技改需总投入资金：454000元，采用新技术每年节约的费用：151820元，经计算大约3年能收回投资能本，并且以后每年可以节约电182916kW・h，按照0.83元/kW・h计算，每年可以节省运行费用151820元。

3.5 节能技改前后系统工况参数比较和界定

技改后的系统运行效果可通过系统运行的进、回水温差与技改前系统运行的参数进行比较；节能效果可通过检测技改前、后水泵电机运行的电流来进行比较。

3.6 改造过程达到的质量要求

（1）方案设计：制定准确的能耗分析报告及完善的节能技改方案；（2）安装施工：做到优质安装和文明施工，每台设备的安装周期为2～3天；（3）技改效果：确保设备运行正常，达到预期的节能效果；（4）技术培训：提供技改设备运行维护培训，确保运行维护工人达到熟练操作程度及具备处理一般故障的能力；（5）维护保养：定期检查设备的运行情况，发现异常现象及时报告并及时进行处理，在设备保修期内积极联系厂家进行上门维护，在保修期以后，按照保养操作规程，自行进行故障处理，保障设备处于最佳运行状态；（6）资料管理：及时为随机技术文件归档。

4 节能改造工程具体实施

将现工艺循环水系统的其中2台循环泵拆除，备用循环泵不进行改造，换上经过计算重新配置的专用循环泵，在技改后的循环泵的出口各装配一台BDEL型流体增压装置，技改后的循环泵利用原有的电缆线和控制柜，增压装置设备的设计、安装、调试等全部配套工程委托给有能力进行施工的单位，调试完后即可投入使用。

施工内容主要包括支架、水泵、增压装置、温度表、压力表及止回阀的安装及调整；施工机具和材料包括电焊机、手电钻、电锤、剪刀、尺、各种型号扳手、打磨机、切割机、乙炔瓶、氧气瓶、螺栓、法兰、大小头、垫圈、备用阀门；施工过程需要一名技术工程师，指导施工过程的每一个环节，一名焊工负责焊接和切割管道，三名安装工人负责设备的运输和安装。

按照如下施工流程进行安装：（1）水泵安装时，测量、放线设支架、固定架、吊筋确认主体结构轴线确定水泵四角位置地面找平放置减震垫校正位置管道与水泵连接；（2）BDEL型增压装置的安装时，测量、放线根据管路位置设支架、固定架、吊筋按图纸切割水管与水泵连接压力实验水管外表面的防腐防锈处理保温清洁整理检查验收。