Высокий

Современные опреснительные установки обратного осмоса работают с высокой базовой нагрузкой, поэтому механическая надежность и эффективность мембранных питательных насосов высокого давления заслуживают тщательного рассмотрения. Производственные потери из-за механических неисправностей или повышенное потребление энергии из-за более низкого гидравлического КПД могут стать существенными факторами эксплуатационных затрат предприятия. Мигель Анхель Ривас, менеджер портфеля продукции компании Sulzer Pumps, обсуждает доступные варианты.

На ранних этапах проекта в Ашкелоне компания Sulzer Pumps взяла на себя обязательство разработать линейку насосов, предназначенную для оптимизации затрат и предназначенную для подачи под высоким давлением морской воды в системах обратного осмоса (SWRO) для средних и крупных предприятий. Компания Sulzer Pumps Engineering рассмотрела как само применение, так и будущие тенденции на рынке. Подход заключался в создании линейки насосов, способных соответствовать следующим основным характеристикам:

• Способность перекачивать холодные жидкости (морскую воду) в диапазоне расхода сырья от 600 до 3000 м3/ч.

• Дифференциальный напор от 550 до 740 м.

• Потребляемая мощность от 1000 до 6000 кВт.

• Расчетное давление около 100 бар.

• Высокая эффективность и проверенная на практике механическая надежность.

Проектные работы выполнялись в тесном сотрудничестве с некоторыми из наиболее авторитетных инженерных подрядчиков в области строительства установок SWRO. Эти новые разработки способствовали развитию конструкций установок и повышению эффективности, надежности и доступности питательных насосов высокого давления (ВД).

Потенциально существуют две концепции конструкции, применимые к многоступенчатым насосам, используемым для подачи под высоким давлением в приложениях SWRO. Во-первых, это конструкция корпуса спирального типа с осевым разъемом и одной границей давления, и, во-вторых, конструкция сегментного кольцевого корпуса диффузорного типа с несколькими границами давления. На начальном этапе разработки рассматривались обе конструкции для создания многоступенчатых насосов, необходимых для вышеупомянутого диапазона рабочих условий в системах подачи под высоким давлением. Наконец, было принято решение сосредоточить инженерные усилия на конструкции спирального типа с осевым разъемом, поскольку это было наиболее подходящим решением.

На втором этапе существующая линейка насосов с сегментным кольцевым корпусом диффузорного типа была расширена, чтобы охватить потоки подачи до 900 м3/ч, чтобы обеспечить предварительно спроектированную альтернативу для установок среднего размера.

На основе серии Sulzer MSD, которая используется в нефтегазовой и перерабатывающей промышленности, была проведена модернизация MSD для обратного осмоса с использованием следующих принципов: корпус с осевым разъемом и противоположными рабочими колесами, двойная улитка, установка по средней линии. и тяжелый режим работы между несущей конструкцией.

• Осевой разъем для единой границы давления, опирающийся на центральную линию, сверхпрочный корпус со способностью поглощать силы и моменты от трубопроводов, расположенных на патрубках (в соответствии с API 610), с правильной передачей их на фундамент, а также простоту обслуживания с легкий доступ к вращающимся частям

• Оппозитные рабочие колеса для осевой гидравлической балансировки ротора и центральная балансировочная втулка для обеспечения динамической стабильности ротора и высокой степени демпфирования критических скоростей, даже когда детали изношены.

• Двойная спираль для радиальной балансировки ротора, что обеспечивает высокую и устойчивую эффективность.

• Прочная конструкция между подшипниками, позволяющая избежать контакта ротора с неподвижными изнашиваемыми деталями во время процесса запуска или из-за переходных процессов потока.

В дополнение к этим основным конструктивным характеристикам, описанным ранее, последние гидравлические разработки компании Sulzer Pumps были адаптированы к MSD:

• Оптимизированная удельная скорость (nq): nq = 34 для оптимальной эффективности для большинства типоразмеров насосов; возможна также другая гидравлика nq

• Делители потока на входе в рабочее колесо позволяют избежать внутренней рециркуляции потока и обеспечивают высокую эффективность даже при уменьшенном диаметре.