小流量高揚(yáng)程工況解決方案助力二氧化碳電解制合成氣

項(xiàng)目核心環(huán)節(jié)“補(bǔ)水泵系統(tǒng)”面臨嚴(yán)苛工況挑戰(zhàn)：小流量（≤28m3/h）、高揚(yáng)程（最高 400m）、低裝置汽蝕余量（NPSHA≤2.0m），且介質(zhì)含微量固體顆粒，傳統(tǒng)多級(jí)泵、高速泵存在效率低、維護(hù)頻繁、汽蝕風(fēng)險(xiǎn)高等問(wèn)題。沃爾姆VMH03X 系列泵憑借定制化設(shè)計(jì)，成為該項(xiàng)目補(bǔ)水泵的核心裝備。

1.精準(zhǔn)適配嚴(yán)苛工況的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

• VMH03X 系列泵采用單級(jí)懸臂、端進(jìn)頂出、徑向剖分的 API 610 OH2 型結(jié)構(gòu)，專為小流量高揚(yáng)程場(chǎng)景打造：高效汽蝕性能：通過(guò)開(kāi)式扇形葉輪與優(yōu)化流道設(shè)計(jì)，在 3000rpm 轉(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn) NPSHr≤1.5m（無(wú)需誘導(dǎo)輪），較傳統(tǒng) OH2 泵汽蝕余量降低 40%，徹底解決低 NPSHA 工況下的汽蝕難題，保障電解槽連續(xù)穩(wěn)定供水。

• 軸向力動(dòng)態(tài)平衡技術(shù)：開(kāi)式葉輪獨(dú)特的扇形葉片布局，配合泵體與葉輪間的間隙優(yōu)化（0.8-1.2mm），自動(dòng)平衡 95% 以上軸向力，避免傳統(tǒng)閉式葉輪在低流量區(qū)的軸向力突變問(wèn)題，確保≤1m3/h 超小流量工況下的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，振動(dòng)值≤2.5mm/s（API 標(biāo)準(zhǔn)≤3mm/s）。

2.高可靠性與易維護(hù)性設(shè)計(jì)

• 中心線支撐結(jié)構(gòu)：泵體采用中心支撐方式，管口載荷承載能力達(dá) API 610 標(biāo)準(zhǔn) 3 倍（常規(guī)泵為 2 倍），有效降低管道應(yīng)力對(duì)軸系的影響，機(jī)封壽命延長(zhǎng) 60%，尤其適用于 - 80℃~+427℃寬溫域工況（項(xiàng)目中實(shí)際運(yùn)行溫度 120℃）。

• 后拉式維護(hù)結(jié)構(gòu)：配備加長(zhǎng)膜片聯(lián)軸器，檢修時(shí)無(wú)需拆卸進(jìn)出口管線及驅(qū)動(dòng)機(jī)，單人 45 分鐘即可完成機(jī)封或軸承更換，較傳統(tǒng)泵維護(hù)時(shí)間縮短 70%，顯著提升項(xiàng)目運(yùn)維效率。

3.全工況適應(yīng)性配置

• 耐磨耐蝕方案：針對(duì)含顆粒介質(zhì)（項(xiàng)目中固體顆粒≤50μm，質(zhì)量濃度≤1%），葉輪與泵體可選配碳化鎢耐磨涂層（硬度≥HRC65），磨損速率較普通材質(zhì)降低 50%；密封腔支持 API 682 全系列集裝式機(jī)械密封（項(xiàng)目采用 Plan 23 沖洗方案），滿足易燃、強(qiáng)腐蝕介質(zhì)輸送要求。

• 寬范圍性能覆蓋：?jiǎn)渭?jí) / 兩級(jí)懸臂結(jié)構(gòu)可選，流量范圍 1-28m3/h，揚(yáng)程 8-400m，轉(zhuǎn)速 1480或2980r/min，設(shè)計(jì)壓力最高 11.0MPa，全面替代傳統(tǒng)多級(jí)泵（≤200m 揚(yáng)程）與高速泵（能耗高、噪音大），實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能”。

1.核心性能指標(biāo)達(dá)標(biāo)

• 穩(wěn)定運(yùn)行：自 2024 年 5 月投用以來(lái)，連續(xù)運(yùn)行 8000 小時(shí)無(wú)故障，滿足項(xiàng)目 24 小時(shí)不間斷供水需求，泵效率較設(shè)計(jì)值高 3%。

• 能耗優(yōu)化：相比同參數(shù)多級(jí)泵，電機(jī)功率降低 15%（項(xiàng)目選用 90kW 電機(jī)，多級(jí)泵需 110kW），年節(jié)電約 12 萬(wàn) kWh，配合變頻器調(diào)節(jié)，部分負(fù)荷工況效率提升至 75%。

2.全生命周期價(jià)值提升

• 維護(hù)成本下降：軸承采用背對(duì)背角接觸球軸承 + 圓柱滾子軸承組合，搭配迷宮式防塵盤與水冷套冷卻系統(tǒng)，軸承溫度控制在 75℃以內(nèi)（環(huán)境溫度 35℃），潤(rùn)滑油更換周期延長(zhǎng)至 12000 小時(shí)，年均維護(hù)費(fèi)用較傳統(tǒng)泵降低 40%。

• 工況適應(yīng)性驗(yàn)證：在項(xiàng)目調(diào)試階段（介質(zhì)含 1% 粒徑≤50μm 顆粒，NPSHA=1.8m），通過(guò)耐磨涂層與間隙設(shè)計(jì)，泵體磨損量≤0.05mm / 年，遠(yuǎn)低于行業(yè)允許值（0.5mm / 年），證明其在含顆粒介質(zhì)中的優(yōu)異表現(xiàn)。

  
  

在二氧化碳電解制合成氣項(xiàng)目中，VMH03X 系列泵以“精準(zhǔn)定制 + 技術(shù)創(chuàng)新”突破傳統(tǒng)泵型的性能瓶頸，不僅保障了低碳技術(shù)裝備的穩(wěn)定運(yùn)行，更樹(shù)立了小流量高揚(yáng)程工況下的行業(yè)解決方案標(biāo)桿。隨著全球 CCUS 技術(shù)的規(guī)模化推廣，該系列泵將持續(xù)賦能能源轉(zhuǎn)型，為工業(yè)領(lǐng)域低碳化提供可靠的流體輸送保障。