建立新的化工泵技术标准

作者:Sabine Mühlenkamp 文章来源:PROCESS德文版 发布时间:2012-10-17

设备的零部件越少越好,按照这一最简单的原理KSB公司研发设计了新的MegaCPK系列化工泵。新的泵结构设计不仅降低了化工泵的维护保养费用,而且保证了很高的工作可靠性和最佳的泵效率。

在全球化工设备生产企业中,目前最重要的话题是能源利用率、总成本费用和投资可靠性。提出的这些要求不仅是流程设备本身应该满足的要求,而且也是设备所使用零部件应该满足的要求。最好的实例是化工泵,在世界各地有成千上万的化工泵正在运行。企业对化工泵最基本的要求是安全可靠和坚固耐用。

几十年来,KSB公司为化工企业提供的CPKN和Mega系列化工泵一直很受欢迎,因为他们具有高可靠性、坚固耐用和高效率的特点。近几年来,KSB公司不断地对这两大系列的化工泵进行技术改进和性能优化,从而使得CPKN系列的化工泵占据了大部分欧洲市场,Mega系列则在亚洲和南非占据了稳定的市场。这两大系列泵取得了巨大的成功,但为了占据有利的市场,企业需要研发新的化工泵系列,为用户提供多附加值的化工泵产品。新产品研发团队的每一个成员都非常清楚,新产品的研发与现有产品的二次开发是没有关系的。团队需要研发一种全新的产品,新品应该像成功系列产品一样具有很高的可靠性,同时能够满足未来型化工企业的要求。

自2012年2月份开始,新研发的MegaCPK系列化工泵在逐步替代目前全球市场中的CPKN和Mega系列化工泵。这种新型化工泵具有很高的效率,能够优化能源利用效率,具有很高的工作可靠性。

性能的综合

在研发过程中,研发团队走访了大量的用户,与用户企业的现场操作人员进行了深入细致的探讨,同时进行了大量复杂的理论计算和测试。CPKN和Mega两大系列化工泵各自具有自己的突出优点。CPKN系列化工泵的规格等级划分较细,可以应用于不同的应用场合;而Mega系列则因其具有很好的液体动力学性能且非常节能。把这两大性能结合在一起,工程设计人员需要完成很多设计任务。在研发过程中,研发团队利用这一大好时机对每一个零部件都进行了再次优化。他们不仅使用了有限元建模法(FEM),而且也使用了计算流体动力学技术(CFD)。这样,化工泵的每一个零部件都可以在CFD的帮助下实现结构优化并在大量的测试试验中加以验证。

这种MegaCPK化工泵具有不同的叶轮和泵体,可配备不同材质的密封件,密封件可以使用多种不用的金属材料制造。现在,新研发成功的MageCPK化工泵有49种不同的特性曲线可供用户选择,比CPKN系类化工泵提供的特性曲线还要多。与所有的CPKN系列化工泵一样,新型化工泵的叶轮可以按照用户及流程设备工艺技术的特殊需要进行匹配。从而保证了MagaCPK化工泵的叶轮直径和输送量符合流程工艺的要求,用户可以在最佳的工作点上使用规格型号尽可能小的化工泵。

一般情况下,用户能够通过流体动力学性能的改进提高效益。新型的MegaCPK化工泵从工作效率和工作的安全可靠性两个方面满足了未来型流程设备对化工泵的要求,并具有较长的使用寿命。这一新型化工泵的良好性能已经在不同的性能测试和工业化生产测试中得到了证明。测试结果还表明,用新的化工泵替代了性能可靠的CPKN化工泵,带来了很好的节能效果。由于新型MegaCPK化工泵比CPKN化工泵的体积更小,所需的驱动动力更少,能够节约19%的能源。换言之,用户可以选择规格型号较小的化工泵,从而也降低设备投资成本。

另外,由于新型MegaCPK系列的化工泵可以选用更多的金属材料来制造,因此也适合于在不同的应用场合下使用。新型MegaCPK化工泵可以使用的金属材料包括灰铸铁、铸钢、不锈钢、双相钢和特种合金,如钛合金、镍基合金,材质的选择范围使得泵的应用几乎不受任何限制。新型泵的密封件安装空间较大,满足EN 12756标准对机械密封件的要求。

工作可靠

除了提高化工泵的能源利用率之外,研发团队在研发设计时考虑了泵工作运行的可靠性。在工作可靠性方面,研发团队注意了很多设计细节,对可以改进的细节都进行了改进。MegaCPK化工泵的研发过程中所遵守的基本原则是,化工泵的零部件尽可能少,这样泵使用运行的可靠性越高,也越有利于维护保养,维护保养费用越低。在减少化工泵零部件数量的同时也简化了化工泵易损件的库存。用户可以选择迷宫密封、油标、冷却液、润滑油和润滑脂,获得更高的使用灵活性。

新型MegaCPK化工泵结构优化的优势:

整个化工泵是按照一体化方案设计的,各种规格型号的端盖都采用螺钉拆卸结构。这大大降低了液压检验时的维护保养费用,同时方便了泵和密封件的维护保养。

另外,新型泵增大了锥形密封腔空间,减少了泵送磨蚀性介质时介质对泵体的磨损。在泵送含气体介质时,新型泵具有更好的排气性能。这样,提高了化工泵的工作可靠性,延长了密封件的使用寿命,尤其是滑动密封件。

整体式的轴承安装体也得到了优化,防错装的结构设计降低了装配错误的风险,提高了化工泵的工作可靠性和安全性。

轴向位移只允许对一个安装间隙进行调整,避免了高速运作时轴向位移的加大,提高了轴承和轴密封的使用寿命。与经叶轮背叶片进行轴向推力平衡的结构相比,新型化工泵无需配备滑动密封件风冷所需的通风孔,大大方便了后期改装。

以全球为家

不仅KSB公司对两大系列的产品合二为一而感到满意,而且广大用户也从(德国、印度和巴西)三大生产基地得到质量相同的新产品而获益。三大生产基地大大方便了世界各地用户的采购,同样提高了泵的可用性和配件供应。MegaCPK系列的化工泵可以应用于ASME标准的管道系统中,同时也可以应用于EN标准或者ANSI标准的连接法兰中。KSB公司遍布全球的销售网络和售后服务网络,保证了在最短的时间内供货到位。本地化的特性匹配能够快速、便捷和可靠地满足本地用户的特殊要求。

新型MegaCPK将会成为化工泵的新标准

在德国的Frankenthal和Pegnitz、印度以及巴西,大约有200名KSB公司的工程师和技术员在从事MegaCPK系列化工泵的设计研发。这一研发项目不仅对泵的几何尺寸和结构进行了优化,而且对KSB公司的化工泵生产流程进行了改进,并保证KSB公司在世界各地生产厂的工艺一致性。KSB公司流程泵开发项目的负责人Norbert Kastrup先生介绍了这一项目的完成情况。

PROCESS:Kastrup先生,1960年出现了CPK系列的化工泵,1980年出现了Mega系列的化工泵。目前,这两种系列的化工泵在世界各地的化工企业中的应用非常广泛,这两系列的泵也得到了人们的认可。那么,贵公司为什么又决定研发新的化工泵?

Norbert Kastrup:这主要有两方面的原因。一方面是化工企业提出新的节能要求。主要销售到欧洲市场的CPKN系列化工泵在液力驱动方面还没有做到尽善尽美。而主要销售到亚洲、南非等地的Mega系列化工泵也有很大的节能潜力可以挖掘。同时,Mega系列化工泵的用户也提出了希望有更多的变型和配置的要求。因此,把这两大系列化工泵的优点结合起来,研发适合于所有市场需求的化工泵是非常必要的。另一方面,这也是我们自己的需要,集中精力做好新产品开发和配件供应的工作。

PROCESS:除了化工领域,新系列泵有没有其他全新的目标市场?

Norbert Kastrup:扩展其他的全新市场是存在一定的风险的,但我们在化工领域取得了很大的成功。最终,不仅KSB公司减少了自己的库存,而且用户也减少了化工泵配件库存。一家中国的化工生产基地把亚洲、德国KSB泵以及其他不同类型的化工泵组合成为一种标准泵。用户从简化配件库存中获得了效益。其他的一些要求,例如节能效果和工作可靠性等也都在我们新型的化工泵中得到了改进和提高。从现在的情况来看,MegaCPK系列的化工泵不仅可以替代CPKN系列的化工泵,而且可以逐渐替代Mega系列的化工泵。

PROCESS:新型化工泵的发展前景如何?

Norbert Kastrup:目前,化学工业领域强调高效节能。新型化工泵优化的液力驱动性能和基于性能优化的高效率,使得MegaCPK系列化工泵达到了新的标准。20世纪60年代末期,CPK泵建立了化工泵领域中的技术标准,成为ISO 2858标准的范本。我相信,MegaCPK化工泵将建立新的化工泵技术标准。



 

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