流程泵和压缩机的能源利用率问题、经济的使用运行问题是用户和生产厂之间交流的重要话题。

2008年10月28~29日国际流程工业设备大会在德国杜塞尔多夫市的会议中心举办，为人们提供了了解流程工业设备当前发展最新趋势、最新技术和市场机遇的大好机会。第九届国际流程泵专业论坛和第二届压缩机应用技术论坛、第六届EFRC会议也同期召开。

此次杜塞尔多夫国际流程工业设备大会为与会者带来哪些信息呢？我们可以从会议的报告题目中窥见一斑：多相泵和磁力泵的最新研发情况及在石油、天然气和炼油企业中的使用和维修费用现状；关于污水泵和混合器叶轮的设计；有关气蚀（避免气蚀）的技术；化学工业企业中输送腐蚀性介质的耐腐蚀和耐磨损的流程泵等。在有关压缩机的论坛中，报告的重点也围绕石油和天然气工业领域中大功率压缩机应用技术的问题展开，另外还涉及关于压缩机密封、维护保养和故障早期识别的问题以及空气压缩机输出空气质量的探讨。在这三个论坛中都涉及到流程泵和压缩机经济性和节能效率的问题。

降低维护费用

Thomas Herbers博士（Klaus Union, Bochum市）在报告中介绍了德国南部炼油企业的状况，“用密封填料密封的流程泵一直有泄露的问题，维护保养和维修频繁。这种无法准确估计泄露时间的工况和很高的维护保养费用使得流程设备的操作者不得不寻找其他的解决办法。

图1 流程泵系统的失效会给流程工业企业带来巨大的经济损失。而状态监控系统能够对流程设备的工作状态进行分析，给出实际状态与理论状态之间的差异，从而提高了流程工艺生产设备的可用性。一套这样的系统能够降低资金成本（延长了流程设备的使用寿命），提高安全可靠性。

Klaus Union公司提供了一个可行的解决方案，这种方案已经可靠地连续工作了两年，具有很好的环保性能，并延长了维护保养的周期，降低了维修次数。利用这种磁力泵也能够简单、方便地输送流程设备中的介质，如软化点温度105℃，最大黏度为450mPas的沥青。

Bruchsal市Sulzer泵业公司的Charles de Marolles先生也以炼油企业的应用为题展开了报告主题，他介绍了一种多级离心泵，就像ISO 13709（API 610）标准中所描述的那样，报告的背景是在生产实践中对这类泵的需求发生了变化，其扬程已超过2000m，工作温度超过260℃。在此工况下，流程设备的操作者用这种泵输送着轻质分馏物（丙烯、丁烷、丙烷），甚至有时用高等级数的多级泵来实现这些介质的输送，工作状态不稳定。Marolles先生在报告中介绍了一种全新的、使这种泵工作起来更加稳定的方法。

Rosenheim市i-for-T公司的Michael Danitschek先生的报告题目是“以可靠性为主导的维护保养”。他介绍了与流程泵的生产厂（KSB）和流程泵的使用者（Infracor公司）一起开展的Re-Main工程项目。这一合作项目的重点是研究流程泵剩余寿命周期的诊断分析技术。为此，为Evonik Stockhasen生产厂的100台流程泵配备了特殊的传感器，对这些流程泵进行了两年时间的跟踪观察和数据采集与数据分析。在合作项目框架范围内，根据各种不同失效原因和流程工艺标准为各种机电一体化的流程泵系统研究，得出一套普遍适用的诊断分析方法，以便可靠地计算出流程泵的剩余使用寿命。当然，所建立的计算模型也应考虑观察对象较特殊的工作环境和工作条件。除了要求传感器具有可靠功能外，还要求有新的信号评判算法语言。其研发的诊断分析技术应成为制订维护保养方案的先决条件，从而可以实现整个生产系统运行费用的优化。这一技术的潜力非常巨大：

仅在德国化工领域中省略备用泵一项就可以每年节约5亿欧元。

可将流程泵意外事故的发生率降低25%，这也就意味着在Re-Main项目期望中的100000台流程泵每年可以节约1600万欧元（包含流程设备生产损失的费用）。

可避免由于流程泵的清理、排污和流程工艺设备中介质外溢造成的环境污染。

符合使用条件的流程泵选择

Frankenthal市SKB公司的Dirk Kollmar博士提出了按照使用条件选择流程泵的最佳方法。他把重点放在了电动机功率小于40kW的小型流程泵的最佳选择方法上（工业用的流程泵中有1/2左右的功率不足4kW，有1/3左右的流程泵电机功率在4~15kW之间）。通常情况下，在选择这些小型流程泵时没有专门优化的选择方法，因此在这类流程泵的选择中也需要优化战略。其中包括像使用高效电动机那样的转速调节器，包括根据特殊的使用要求（输送压力和输送流量）而定的叶轮控制技术。

效率可调的电动机能够节约1%~3%的能源，利用与特定工作点相匹配的可变叶轮可实现节能10%（其前提条件是负载恒定）。集成在电动机中的、用于调节电动机转速的变频器通常是比外置变频器更好、更经济的解决方案。但是，Kollmar先生对可调转速电动机的问题提出了异议：这虽然能节约能源，但其价格太高，整个系统也过于复杂。

Kempen市Richter化工技术公司的Falk Bahm博士介绍的是一种带有PFA/PTFE涂层的、每小时最多可泵送600m3高腐蚀介质的磁力泵。在一家大型化工企业中进行的实践检验中，这种磁力泵泵送着由乙酸、甲酸和乙醛生产产生的高腐蚀性介质，工作温度在50~80℃之间。试验结果表明：该泵满足了人们的期望。该企业的总成本费用也因此而节约了70%。

Herborn市Herborner流程泵厂的工程师Wolfram Kuhn先生报告的内容涉及Saarbrücken-Brebach EVS排污协会使用的一种内衬橡胶Unigum污水泵。与铬白口铸铁制作的污水泵相比较，甚至与带有陶瓷涂层材料的污水泵相比较，其耐磨性能都有过之而无不及。这种Unigum型污水泵和Richter化工技术公司的PFA/PTFE涂层流程泵让人们得到这样的启示：再制造泵的过程中若能够找到常用的、化学性能合适的材料，则无需全部采用金属材料。流程泵设计师根据其用途选择最合适的材料，如用塑料涂层做为与产品介质接触的材料，用金属材料制作泵的支承件，用陶瓷材料制作滑动密封，对轴承或对缝隙进行密封、使用隔离套等。在流程泵的设计中，陶瓷主要作为滑动轴承和滑动轴承密封件的材料。陶瓷材料另一个应用领域是在柱塞泵中的应用。柱塞泵的柱塞用陶瓷材料制造，可延长柱塞泵的使用寿命、延长小型柱塞泵的维护保养周期。

小结：塑料材料能够很好的抵抗腐蚀性介质的腐蚀，但是在工作温度较高时，会发生软化；金属材料能够对这种软化给予有力支持，但在与酸、碱的接触中多少有些“敏感”；陶瓷材料的流程泵零部件虽然具有很好的耐蚀性，高硬度和耐磨性，但缺点是脆而易碎，抗冲击载荷的性能较差。毫无疑问，化工领域流程泵材料的选择是一项应该由经验丰富的专家来完成的任务。

化工工业领域中现有流程设备有着很大的节约潜力可供挖掘。其中，最具潜力就是用变频器实现电动机的转速调节，取代恒定转速的电机驱动方式。

可再生能源的使用不断增加

图2 Thomas Kaeser先生是Kaeser压缩机厂的负责人兼VDMA空压机和真空泵专业协会主席。

 “用户对压缩机生产企业提出了一系列的应用技术要求。在古生物能源材料发电领域中，在使用压缩机时还有许多问题没有解决，如二氧化碳裂解工艺的变型工艺技术问题。空压机生产压缩空气时的能源效率和费用效率问题，也是一个正在逐步升温并引起人们关注的问题；因为在压缩机的使用过程中还有着很高的节能潜力。在有关可再生能源的生产过程中，压缩机或者真空泵具有非常重要的作用。在使用真空泵时，具有通信能力的真空泵的信息交流是最为引人注目的事情。在工业化企业中使用真空泵时需要有统一的、标准化的真空泵工作状况表示方法——一种由“泵和真空泵常规工作状态”技术规范工作组和VDMA真空泵专业工作组编辑的专业技术规范。”

EFRC的工作方法和目标

图3 RWE能源公司Siegmund Cierniak博士，EFRC主席。

“伴随流程工艺生产设备经济要求的不断提高，要求对流程设备使用的仪器和装备在选型、配置、维护保养和自动化性能等方面进行分析。公认的柱塞式压缩机的优点，如效率、或是较好的调节性能，使此类型的压缩机再次受到人们的青睐。”而EFRC（欧洲活塞式压缩机论坛）的一个主要目标是：给从事活塞式压缩机的设计师和科学家们一个机会，以证明经过新的研发设计和对现有压缩机结构、使用操作的优化改进使得活塞式压缩机高效率的优点越来越明显，并将有关信息公布于世。这一目标得到了AG合作研发组织作为合作研发、抵抗竞争的组织的支持，研发课题以基础研究为主导；AG标准组织的任务是标准化，即在现有标准的基础上进一步完善提高，使之最终能够成为世界石油和天然气工业领域公认的活塞式压缩机技术标准。

流程泵能源利用率

图4 Jürgen Arnold先生是Sterling SIHI公司的负责人，VDMA流程泵和泵系统专业协会的主席。

德国流程泵生产企业的名望不断提高，不仅是因为质量，而且也因为新型泵和泵系统考虑了总成本费用情况下的不断研发和效率。与此相适应的是：德国流程泵生产企业集中精力致力于降低费用，尤其是流程泵整个使用寿命周期内的总成本费用，以及最好的可用性能。在一个泵系统中，能源费用对总成本费用有着决定性的影响。在这方面还有巨大的节约潜力：仅在德国，每年的流程泵节能费用就高达10亿欧元。使用性能改进后的材料和故障早期识别技术，还能进一步提高流程泵的可用性。流程泵的各种工作参数未来可纳入现代化的流程泵控制系统和自动化控制系统的管理之中。所有措施都起到促进技术连续不断的改进、提高的作用，使流程泵能够更好的符合生产实际的需要，都能够在流程泵的节能运行中发挥作用。刚刚公布VDMA24223号技术统一规范“流程泵常规要求”奠定了实现这些节能目标的基础。