工业用泵大比拼

作者:Hans-Jürgen Bitterma 发布时间:2011-05-24

2010年10月20~21日,约90名与会者参加了在德国维尔茨堡市Festung Marienberg酒店举行的第一届流程泵和散装物料论坛,促成了用户、生产厂、设计公司和设备制造企业之间的直接对话。

散装物料和流程泵,这两者之间有关联吗?在许多方面,例如在机床设计技术规范、能源利用率、易燃易爆安全防护等方面,都可在第一届流程泵-散装物料论坛中看到它们之间的共性和关联。通过两者的结合,我们可以找到最佳的解决方案。在流程泵技术论坛中,常常会听到这样的问题:我怎么才能为特定的输送介质、或者特定的输送任务选择合适的流程泵呢?事实证明,只有清楚各种泵的使用条件及要求,才能更好地设计生产合格的泵。同时,注重密封件和材料的作用。

这次的PROCESS流程泵论坛上原巴斯夫公司的流程泵中心负责人Friedrich-Wilhelm Hennecke博士继续担任主持人,并在开幕式上指出,每一位发言人请不要只代表自己的公司,应以不同流程泵设计者代表的身份发表见解。在这样的角色规定下,人们可以开诚布公地指出各种流程泵使用的限制,而论坛的讨论也更加理性、客观。

叶轮泵PK活塞泵

Eberhard Schlücker教授(Erlangen-Nürnberg大学过程设备和系统工程系)一直致力于各种泵的研究工作,他提出“根据被泵送介质选择合适的流程泵”给出您所需要的答案。他搜集了活塞泵的应用领域和使用限制(参见上表),在这一表格中,Schlücker先生列出了活塞泵使用者的传统要求,例如:扬程、泵送压力、粘度范围、清理的可能性、经济性、脉动和失油运行能力等,并说明了特定型式的活塞泵可以运用于哪些情况。

KSB公司的Gerhard Berge先生介绍的叶片泵(参见图1)是非常让人满意的产品。当流程泵的工作状态超过了允许的工作范围时,会出现对泵不利的气蚀,增加磨损,效率低下。因此,最佳的工作状态能够提高叶轮泵的使用寿命,节约能源。

最后,来自Bungartz公司的Hans-Wilhelm M?llmann先生把叶轮泵的优点总结如下:

价格低于活塞泵。

可在大多数情况下实现无脉动的输出;吸取能力强(很小的NPSH气蚀余量)。

对含有固体成分的液体介质有着很好的泵送性能(没有封闭的输送空间,开放式的通道、无需控制阀)。

可实现不同的流量调节(节流调节,转速调节,旁通调节)。

简单易行的密封技术,因为只有一根旋转的轴需要密封(轴端密封,电磁离合器控制的密封,密封电机控制的密封)。

泵中涂层技术

据Richter Chemie技术公司的Gregor Kleining先生介绍,在化工领域中约1/3的流程泵采用轴端密封,2/3采用电磁离合器或者电机控制的密封方式。他在题为“适用于腐蚀性介质使用的有涂层材料的泵”的报告中总结说,在大型化工生产企业中带有特氟龙涂层的流程泵已经成为标准配置了;因为这种涂层具有很好的耐化学腐蚀性,耐高温高压,并应用广泛。可以提供液体介质中的固体物质含量高达30%、气体成分的含量高达30%、流量从0.1~600m3/h的解决方案。根据应用情况,固定的轴端密封要比活动的轴端密封变型型式耐用。

另外,据EagleBurgmann公司的Andreas Eiletz先生介绍,流程泵制造中的密封圈不会消失。在配件经营中,或流程设备仪器仪表中,它将继续保持标准技术的地位。它不会是所谓的“过时”技术,通过火力发电厂中使用的流程泵的使用寿命就可以知道。在谈到密封圈的发展趋势时Eilitz先生认为,在新的业务领域中市场有更多的要求,“即装即用”的集装式机械密封将成为主流(这种趋势在美国比德国更加明显)。这主要从维修时的方便性考虑,在缺少专业人员时这种集装式机械密封更便于更换(不会出现装配错误,提高了设备的利用率)。除此之外市场需求不断增加的是气体润滑的端面密封件以及无菌密封件。作为技术发展的趋势,Eilitz先生认为Diamond Faces涂层技术是前景非常好的技术。它能够减少密封件与被密封件之间的磨擦,延长密封件的使用寿命,具有很高的节能潜力。

为什么“多相介质输送流程泵”是如此引人注目呢?Edur公司的Frank Lundius先生介绍说,传统的液体输送泵泵送的是一种状态的介质,而多相泵则主要用于输送液体-气体混合介质。普通的叶轮泵在这种混合介质的输送中就显得无能为力,因为多相介质中的气体会聚集在叶轮轮毂前,堵塞了叶轮入口。作为应用实例,Lundius先生列举了原材料回收时采用的闪速浮选。这里,多相泵比传统的分选方法(沉淀,过滤)要节约70%的能源。另外,它省去了许多价格昂贵的设备部件(压缩机、压缩空气罐、泵、控制系统、控制阀等)。

密封性好且节能

Klaus Union公司的Thomas Herbers博士做了题为“有害气体用气密性流程泵”的报告,主要是介绍了金属磁力驱动泵的金属和非金属密封端盖。金属密封端盖因减小了的涡流始终是有损耗的。但当然也是有区别的:因此Klaus Union公司就有价格昂贵的材料制造的密封端盖,例如镍基合金甚至钛合金材料的密封端盖。但从节能方面考虑,近年来非金属材料的密封端盖应用越来越多。

Netzsch公司的Robert Kurz先生指出了泵送含有固体成分介质时使用的偏心螺杆泵设计时应注意的问题。这种泵适合于在各种粘度的介质泵送过程中使用,也适合于泵送气体-液体-固体混合介质。Witte公司的Holger Kremer先生在他的报告中介绍了“浓稠介质用齿轮泵”的优缺点。这种泵的输送原理简单,适合输送的介质粘度范围很大,可以实行精确的定量控制。但齿轮泵的缺点是对输送介质中的固体成分非常敏感。

Ponndorf公司的Till V?lker先生关于蠕动泵的报告题目是“经济型的气密流程泵” 。这种泵给人们带来了震撼——如此简单的结构却能够完成如此复杂的任务。它能够经济的输送敏感性很高的介质,气密非常好,能够输送大颗粒的固体。其自吸高度可达9.5m,也能够在失去润滑的情况下干运行。它的使用限制是不能泵送碳氢化合物,温度不能太高,最高压力为15bar。V?lker先生建议,在选择、使用蠕动泵时请不要“太合适”了,如果转速选择第一个等级,则软管的使用寿命会更长。

Lewa公司的Matthias Sauter先生所做的报告是“高压力下适用的转子泵和转子隔膜泵” 。他强调指出,转子泵有很高的定量控制精度和很高的效率。他们公司研发生产的转子隔膜泵密封非常严密,工作也非常可靠。

论坛结束时,产品在中国煤气化工业领域有广泛应用的Feluwa公司的Heinz N?gel先生指出,Feluwa公司在煤气化领域中所使用的反应釜进料泵有80%是双软管隔膜泵。迄今为止已经安装使用的143台泵的电机总功率已经高达30000kW,每小时可以输送9000m3压力为100bar的水煤浆。这些泵都是煤气化设备中最重要的部件。如N?gel先生所述:“任何一台泵的事故都会带来设备的紧急停车”。

小结

在回答与会者“泵的寿命有多长”这一问题时,演讲者们给出的是不确定的回答:“在30秒钟到5年之间。”这主要取决于所使用的流程泵是否选择正确、安装是否符合技术规范。为了能够对这些泵做出最佳的配置,流程泵的供应商们、仪器仪表的供应商们或者密封件的供应商们必须承担更多的技术咨询服务工作,必须真正的从产品供应商转变为系统服务商。

密封电机泵和磁力驱动泵

密封电机泵与磁力驱动泵之间最重要的区别是密封电机泵(SMP)的第二个隔绝环境大气的护套。由于增加了这一护套使这种泵的密封更加可靠。当被输送介质有特殊的潜在风险时建议使用这种密封电机泵。同样的密封可靠性可以通过磁力驱动泵(MKP)来获得,但效率较低一些。之所以如此,是因为在SMP密封电机泵中电机冷却水的流量要高一些。另外,SMP密封电机泵允许的工作温度范围也相对较小(关键词:电动机的绝缘等级);在附加外部冷却时SMP泵的工作温度可超过100℃。在SMP密封电机泵中,其工作压力没有限制,而MKP磁力驱动泵则不同(关键词:端盖的厚度)。SMP密封电动泵使用寿命更长,它只有两个轴承,而MKP磁力驱动泵则有4~6个轴承。另外,在监控系统的帮助下SMP密封电机泵符合易燃易爆安全防护技术规范(Atex)的要求,可以在危险场合中使用,在温度变化较大时能够失油运行,能够在过高的温度下工作。

0
-1
收藏
/
正在提交,请稍候…