抗高压的柱塞泵

新式柱塞泵的泵头可以承受高达100 MPa的压力

作者:Lewa 文章来源:PROCESS《流程工业》 发布时间:2019-11-14
德国施瓦本地区的柱塞泵专家拓展了自己的产品系列——全新的整体式柱塞泵泵头,Ländle市柱塞泵专业厂的这一新产品满足了中国石油工业企业的要求。

早在2015年时,中国就已经超越美国成为世界上最大的石油进口国了。近800万桶/d的石油为中国的经济提供动力。这些炼油厂在中华大地的兴起,对于有着顶尖技术的设备生产厂家来说是一个绝佳的时机,正如流程泵生产厂Lewa公司得到的大量订单所显示的那样。“这是我们2016年第4季度的最大订单,中国的一家大型集团公司用2 600亿美元订购了我们5台API 674型柱塞泵机组。”Lewa公司大连子公司的负责人说道。该订单是炼油厂喷射高压水时使用的流程泵,功率为260 KW,输送量为25 m3/h,用户要求的输送压力为16 MPa和18.3 MPa。该项目的用户企业涵盖了石油行业的整个价值增值链,从石油提取到运输直至炼油加工阶段,其中也包括了烃的热裂解过程。

抗高压的柱塞泵

Lewa公司的负责人决定按照API 674标准生产3个三缸柱塞泵和2个四缸柱塞泵,这一新标准的KMC-L泵头减少了泵腔中的死角空间。有抽吸通道的整个泵头是由1个锻件整体锻造而成的,有效减少了密封的表面积。该泵头的另一优点是吸力侧在泵头承受背压的一侧,不需要在吸入侧管路中加装安全阀。采用新的设计后,泵头可以承受的最大压力提高到了107.5 MPa。订购的5台泵由德国生产并在中国完成最后的总装。“从2010年起,Lewa公司就在自己的隔膜泵产品中补充了柱塞泵。从那时起,共有100多台泵销售到流程工业、石油和天然气领域中,在需要大功率液力输送一些非关键性介质时,可以使用这些柱塞泵。”Lewa公司的产品经理Claudia Schweitzer说道。

柱塞泵拥有结构紧凑的集成式传动系统,通过人字齿的齿轮传动,曲轴和小齿轮轴几乎不承受轴向力,人字齿均匀地传递动力,并保障了工作运行时的低噪音污染和使用寿命。此外,其分体式变速箱箱体便于维护保养和安装。创新性的泵头进入工作腔的入口压力损失很小,这也就意味着该泵需要很低的预压力,同时可以不安装预压泵。

“德国制造”在中国

Lewa公司的泵头设计在国际市场中有着迫切的需求,这也是Lewa公司扩大产能的另一个原因。“我们在德国Leonberg市的生产厂中投资购买了新的生产设备,建造了产品研发中心、仓库、试验台、喷漆线和生产车间。”Lewa公司总经理Stefan Glasmeyer说道,其中还新建了一个流程泵实验室,该实验室可以模拟真实的环境条件,并与客户一起对泵的性能进行测试和优化。为了实现这一目标,实验时使用的是精确按照用户要求和成分配比的液体介质。

在中国订单中的柱塞泵中,采用的是将独立四泵头技术组合在KMC-L型的泵头中的整体式锻造泵头。它不仅坚固耐用,同时减少了密封面,也就减少了泄露的可能和维护保养的工作量。利用这一设计可以将最高压力提高到107.5 MPa。另外,根据用途选择不同的材料制作泵头也是新泵头的特点之一,根据选用的材料可以将柱塞泵输送温度提升至200℃。为了进一步减少维护保养的时间,柱塞泵的控制阀都是垂直配置的,这确保了安装和拆卸的便捷性且无需拆卸连接
管道。

“许多客户都很看重德国制造的泵。因此作为Lewa公司的中国子公司,我们已经与总公司签订了合作设计制造的方案。”Lewa公司中国区负责人说。在此期间,中国大连的Lewa公司负责项目的展开和管理,订货的泵在德国生产,泵的其他辅助装备,例如离合器、电动机、阻尼器、管道以及阀门等配件则由大连Lewa公司负责。德国生产的泵运送到中国大连之后,由大连子公司负责按照用户的要求安装。根据这一方案,这些泵在中国安装的4x2x1.5 m的基座上完成了性能测试。“验收是按照API 674标准的,其中包括额定功率下最短4 h的机械性能测试和不同转速和压力情况下整机性能的测试。”Schweitzer说道。合同中还涉及到脉动压力下的性能测试和模拟管道系统中的压力波动测试,并将测试结果与API 674标准进行比较,用来了解柱塞泵调试时的临界工作条件以及补救措施。

众人拾柴火焰高,这也适用于Lewa在阿拉伯联合酋长国沙迦的子公司。2016年,Lewa接管了一家阿联酋的泵生产厂,其特殊性在于靠近充满活力的中东地区市场。正如Glasmeyer所说的那样,“我们有能力在核心市场附近生产完全集成的系统和化工领域所需的流程泵了,同时能够明显缩短生产和交货的时间。”收购Nikkiso屏蔽电机泵的全球销售业务也是Lewa另一个重要项目,并于2019年伴随中国市场的整合而结束。

数字化替代解决方案

对于有经验的流程泵专家来讲,他们已经意识到了创新技术将对行业未来发展产生的深远影响。例如复合型能源的变化中必须更多考虑可再生能源份额的增加。“我们目标是将核心业务的专业知识转移到增长型市场中去,并在那里将自己打造成一个可靠的市场合作伴。”Glasmeyer先生说。另外,在工业4.0的框架内,流程泵也不会在数字化面前止步不前。流程泵不再只是输送介质了,同时也用于数据的记录和分析。这些数据将用于流程工艺过程的优化,并提高技术服务水平和维护保养效率。

遍布石化市场的流程泵

“在石油和天然气行业举步艰难的大环境中,我们通过与下游行业和制药企业的合作弥补了石油和天然气2大领域中的损失。这一积极发展进一步扩大了我们的市场。” Lewa公司的总经理Stefan Glasmeyerauf先生表示。尽管石油和天然气行业的市场形势非常艰难,但Lewa公司在国际上的几个重要项目的招标中胜出。具有里程碑意义的项目例如新加坡的714t重化学品注入模块,仅这一模块就配备了40台隔膜泵和流程泵;在阿拉伯海湾大型项目中Lewa公司提供了40台大型泵,2017年夏季又增加了20台,输送能力共计5600万m3/d,该项目已于2018年年底完成。

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