流程泵的数字化世界

Achema展中流程泵的模拟与数字化技术

作者:Hans-Jürgen Bittermann 文章来源:PROCESS《流程工业》 发布时间:2019-02-15
我们回顾Achema展时关注的一个重点就是来自模拟世界的流程泵,其中还瞥见了一些数字化技术的身影。

网络物理泵4.0(cyber-physische Pumpe 4.0)也必须可靠地将介质从A地传送到B地。对于在流程工业中的使用经验来讲,其使用的硬件质量尤为重要,例如它的材料、轴承、滑动密封等等,质量永远是第一位重要的。我们回顾Achema展时关注的一个重点就是来自模拟世界的流程泵,其中还瞥见了一些数字化技术的身影。

像以往各届开幕式一样,2018年度的Achema国际博览会也是在流程泵的8号大厅揭幕的。在这里,也包括在9号大厅里,数字化转型的热情在流程泵行业中仍然有增无减。但是,我们应该对流程工业泵可靠的泵送而感到兴奋吗?它们需要合适的工业传感器来采集、处理工艺过程中的相关参数。强大的流程泵硬件在日常工作运行时的重要性是多年来流程泵论坛中一直备受关注的核心议题之一。

在Achema创新奖的流程泵/压缩机类产品中获奖的产品也证明,赢得创新奖的不是智能化的云技术解决方案,而是(Seepex公司研发生产的SDP型)计量泵。这类泵用于高品质材料(例如价格昂贵的添加剂)的给料和灌装。

另外,流程泵本身的工作可靠性也是人们非常关注的问题。因为它们常常被用来泵送一些高温的、深冷的、有腐蚀性的、挥发性的、易燃易爆的、有毒的或者受到了污染的液体。硫酸的生产过程就是一个很好的例子。浓度96%~99%的高浓度硫酸不仅具有很强的腐蚀性,而且在生产过程中也有着高达24℃的高温。Rheinhütte公司是世界上为数不多的能够为整个硫酸生产过程提供流程泵的公司之一。根据流程泵的不同应用领域、硫酸的浓度、固体成分的含量和流速,Rheinhütte公司可以提供塑料材料的或者金属材料的硫酸生产用泵。

流程泵在泵送含有固体物质的介质时非常容易磨损,为此,Netzsch公司开发了这一问题的解决方案。为了进一步提高Nemo螺杆泵在泵送侵蚀性介质或者腐蚀性介质时的使用寿命,Netsch公司设计了一套基于iFT-Stator 2.0的调整装置。如果泵的密封件因磨损而失效时,可以简单地利用这套调整装置调节定子弹性体的压片,压缩弹性体压片、恢复设定的预紧力并与泵的性能保持匹配。另外,集成在流程泵泵体上的显示屏还会提醒您重新调整的定子状态,这样的优点是很高的流程泵工作运行和维护保养计划的可靠性。

Richter化工技术公司研发生产的MNK系列流程泵是一种由氟聚合物内衬的磁力驱动泵。该泵的输送量为600m3/h,最高扬程60m。由于用户需要的是在高温下输送高密度介质,且能有良好输送量(部分负载和过载)的解决方案,因此Richter公司对该系列产品进行了设计改进。为了满足用户的要求,尤其是在部分负载工况下的要求,公司对磁力驱动泵的叶轮振动性能、噪音和强度进行了优化。改进设计的结果是,叶轮有5个主叶片和5个分流叶片。其III型叶轮液控装置将在未来的MNK 200-150-315系列磁力驱动泵中成为标准配置,在功率性能相同的情况下可以毫无问题地替代原来老式的II型叶轮液控装置。

Cyber-physische Pumpensystem网络物理泵
Cyber-physische Pumpensystem网络物理泵系统旨在简化操作者的日常工作,例如通过自动的根据流程泵的输出量调整泵的工作参数、尽可能早地发现流程设备的故障隐患等,同时,它也将为生产厂家和用户之间的合作提供新的商机

灵活实现性能匹配

未来的化学品生产必须变得更加灵活,这就需要模块化的设备和可以根据需要即插即用的模块,以便配置成能够完成不同流程工艺需要、产量需要和生产地点需要的流程设备。对于在这种情况下使用的流程泵来讲,意味着它应该尽可能地满足不同的输出流量。流程泵系列的扩展也应该是非常灵活的。

作为向化学工业、石油化工以及其他工业领域提供的各种流程泵的供应商,KSB公司开发了Estigia系列的新产品低压容器泵,专门针对在封闭的大气压力环境中垂直将泵吸管插入容器中抽取液体的泵。在852mm~6 402mm之间,低压容器泵有着几种不同的长度规格,每一种长度规格又都有3种吸管直径,这就能够将与流量有关的压力损失减小到最低程度。由于采用了立式结构设计,因此泵的占地面积很小。它所使用的材料可以是铸铁、不锈钢和双相钢。被输送介质的温度范围为-30℃~100℃。泵的驱动动力可以是调速电机、非调速电机、有或者没有Atex易燃易爆防护认证的电动机等等。

Grundfos公司已经修改、扩展了其应用非常广泛的CR系列的新型XL版本高压离心泵,其最大流量为240m3/h(公称压力PN 40)。与市场中的标准型高压离心泵相比,XL版本的效率提高了5%~10%。它有13种型号,可用4种材料制造(铸铁、两种耐腐蚀不锈钢和钛合金)和许多不同的连接件和配置附件。如果用户有什么特殊需要,它的模块化设计也有助于进一步满足用户量身定制的要求。具体来说,这也就意味着可以减少更多的附件或组件来满足用户的特殊要求,减少用户购买不必要的附件,从而降低了高压离心泵使用时的复杂性。

Oerlikon Barmag公司正在等待一台为润滑性能差、磨蚀性介质进行定量控制的高速计量泵。生产厂家介绍说,对于那些需要泵送具有腐蚀性的酸性介质的企业来讲,使用高速泵是非常有利的。精密齿轮泵的主要优点是工作腔是严格密封的。因此,被输送介质接触的空间仅限于齿轮周围的区域。高速泵的外部和滚珠轴承等支撑部位都是从外部润滑的,这避免了被定量控制的介质因润滑不良而受到损毁。另外,齿轮泵很大的转速范围(30r/min~500r/min)也扩大了它的应用范围,一台齿轮泵就可以在几台其他类型计量泵的工作范围内工作。这就让用户在产量变化时,省去许多设备调整的工作量,也减少了计量泵的备件库存量。

流程泵的远程技术服务

AR增强现实技术可以长期地为流程设备的维护保养和故障诊断提供技术支持。KSB公司就是这方面的先驱者之一。在AR增强现实技术的帮助下,KSB公司能够及时地为世界各地的用户提供专家级的专业技术支持。虚拟技术的优点是,未来的专家不必再将大把的时间耗费在飞往遥远目的地的旅途中了,他们可以在自己的办公桌前分享自己的全部知识和经验。

结语

虽然流程泵世界的数字化转型引起了更多的关注,但模拟世界也变得更加轻松。对于从业者、工程技术人或者流程设备的维护保养人员来讲,模拟技术与数字化技术的进步有着同等的重要性。

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