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                油氣行業:精確運轉的旋轉凸輪泵
                來源:www.yvettesblogs.com 發布時間:2015-11-10 09:40

                  油品的黏稠性造成其對泵送技術的要求也相應苛刻。合適的泵不但要可靠地輸送高粘度的物料,并且需要在諸如槽罐車這樣有限的空間內提供較大的流通量,來自福格申(Vogelsang)公司的專家,旋轉凸輪泵研發主管PaulKrampe進行了以上闡述。

                  石油是首要的能源形式。2009年,全球泵送的礦物油達38.2億噸。除了主要的產油國如俄羅斯、沙特阿拉伯和美國,也可以在英國和挪威發現歐洲的一些大規模產油區。除其他一些輸送方式,還會采用管道和船舶等方式來輸出油品,隨后在運往精煉廠及其他采購方之前儲存于油庫。無論運輸的途徑如何,總是包含將油泵送、轉入或抽離自各自輸送工具的過程,比方說油罐車。然而泵送具有不同粘度的介質將給泵送技術帶來巨大的挑戰。例如,在介質粘度增加的情形下,離心泵的流通能力將會大打折扣。對于螺桿凸輪泵而言,粘度升高將會大幅度增加扭矩,導致耗電量相應提高。對礦物油和石化行業來說,這將尤其依賴于產品可否提供可靠且高效的泵送工藝。

                  旋轉凸輪泵的特性

                油氣行業:精確運轉的旋轉凸輪泵

                  旋轉凸輪泵可滿足可靠性和高能效的要求,德國制造商福格申機械工程公司(HugoVogelsangMaschinenbau)(圖1)所生產的系列泵就證明了這一點。凸輪泵非接觸式的運轉(圖2)說明其不受空轉的影響,且能夠在較大的速度范圍內運行。這使得此種產品能出色適應各種粘度、輸送揚程、速率、管長以及壓力波動的工況。此外,凸輪泵即使在極低位輸送的情況下也能夠自吸。而對于離心泵來說,這是不可能實現的,另外空轉將迅速破壞偏心螺桿泵。無脈動凸輪的幾何特性(如福格申的HiFlo®技術)確保泵能安靜、低震動的運轉,這不但保護了驅動裝置且惠及整個系統。整體橡膠硬化外套的凸輪可使凸輪泵特別堅固,抵御異物的侵蝕。此外使用全鋼材質的凸輪意味著可以泵送高溫或具有化學腐蝕性的介質。所有這些特性將會拓寬產品在礦物油和石化行業應用范圍。

                  此外,得益于福格申泵的QuickService(快速維護)設計,內部所有磨損件的更換輕松便捷。這意味著凸輪、密封件、側邊和徑向磨損盤可在線更換而無需拆卸泵。然而,更換其他類型的泵,如偏心螺桿泵的內件時卻需要將泵體完全拆卸,且只能由專家在現場完成。此外,還會產生一筆額外的維護和服務支出。旋轉凸輪泵的簡易維護同時也意味著高度的可用性。其備件價格同樣相對低廉。為流通能力60立方米/時的旋轉凸輪泵所配置的丁晴橡膠(NBR)凸輪約600歐元,相比較而言,容積式螺桿泵的一個定子將花費約1000歐元。

                  節省油罐車的空間

                  對油罐車來說,有必要使用結構緊湊且易于維護的泵(圖3)。如福格申所述,其泵在最有限的空間提供了相對較高的功率密度。另外,每輛車只需配置一臺泵,鑒于旋轉凸輪泵流向可逆,因此可同時適用于裝載和卸載操作,這也使得在車輛上安裝的整個過程十分輕松。旋轉凸輪泵的高能效意味著它可以和一臺液壓馬達配置并可通過車載液壓系統直接驅動。福格申還有一款具有獨特設計的泵,可防止槽罐爆燃的蔓延。與此同時,這些泵還配置了防焰器,這減少了空隙,同時作為火焰反射器使用。因此便無需在送油和排油管上安裝額外的火焰清除器。

                  油罐的清空和清潔

                  就油罐清潔這一目的而言,將罐內的物質徹底泵送出罐體尤其重要。否則,沉淀物將會在罐底不斷累積。這不但會降低罐的儲存容積,還會導致腐蝕。無論您應對的是潛水泵或罐體外安裝的泵,具有抵御空轉的泵可實現罐體清空和清潔的無故障運行。除了罐體清潔的問題之外,廢油同時給泵送技術提出了特別的要求。廢油經常受到異物的污染,如石塊和諸如螺母螺帽這類金屬零件。因此,在泵送廢油時需要采用堅固的泵抵抗異物的侵襲。

                  高粘度和低粘度介質

                  在油庫同樣需要堅固和可靠的泵。對于這種情況,主要任務包括油的傳輸或往油罐注油,以及其他形式的運輸。能夠吸入流體并且流向可逆的泵可廣泛用于各種應用。精煉工業同樣能夠利用這些不同的產品特性。石化產品如重油、煤油、燃料油以及生物柴油需要采用的泵需滿足精煉設備所需具備的強制要求(詳細參考下個章節),還需要有能力應對高粘度和低粘度的介質,同時也得適用于需要緩和泵送工藝的介質。與離心泵形成反差的是,旋轉凸輪泵可以泵送各種介質。離心泵只能較為經濟地泵送粘度不超過200mm2/s的介質。另外,螺桿泵只能在8巴的壓力下泵送粘度15mm2/s以上的介質。這些泵的能耗隨粘度升高而增加,如圖4所示,螺桿泵(紫色曲線)和旋轉凸輪泵(藍色曲線)的能耗比較:在粘度為60mm2/s時,兩種類型的泵的所需能耗均為55千瓦。在介質粘度增加時,螺桿泵的所需能耗顯著升高。在粘度為375mm2/s時,螺桿泵所需能耗為75千瓦,而旋轉凸輪泵的能耗僅需48千瓦,對于具有NBR外層的旋轉凸輪泵(橙色曲線)來說,能耗僅為45千瓦。跟螺桿泵相比,旋轉凸輪泵在高粘度的場合可減少能耗約40%,因此其節能經濟效應十分顯著。

                  滿足精煉行業的需求

                  為了滿足精煉行業對設備的強制要求,可選用福格申符合ATEX標準的旋轉凸輪泵。這類泵滿足歐盟防爆指令ATEX94/9/EC的標準,經驗證允許應用于潛在爆炸區域,還可以用來泵送有可燃性的液體。采用一流技術的泵產品保證了油及其他高粘度介質的泵送,并同時符合法規要求。旋轉凸輪泵作為一項解決方案已正在包括礦物油和石化業在內的行業取得應用。

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