До февраля 2020 года на нефтебазе в бразильском морском порту использовались два центробежных насоса для перекачки тяжёлой нефти из резервуаров в автоцистерны или суда. Это требует впрыска дизельного топлива для снижения высокой вязкости среды, что является дорогостоящим занятием. Владельцы зарабатывают не менее 2000 долларов в день. Кроме того, центробежные насосы часто выходят из строя из-за кавитации. Владелец решил сначала заменить один из двух центробежных насосов многовинтовым насосом NOTOS® от NETZSCH. Благодаря очень хорошей всасывающей способности выбранный четырёхвинтовой насос 4NS также подходит для перекачки высоковязких сред с вязкостью до 200 000 сСт, обеспечивая производительность до 3000 м³/ч. После ввода в эксплуатацию стало ясно, что многовинтовой насос может работать без кавитации даже при значительно более высокой производительности по сравнению с другими центробежными насосами. Ещё одним преимуществом является отсутствие необходимости добавления большого количества дизельного топлива. Основываясь на этом положительном опыте, в феврале 2020 года заказчик также принял решение о замене второго центробежного насоса на NOTOS®. Кроме того, очевидно, что потребление энергии может быть значительно снижено.
«Эти насосы используются для перекачки тяжёлой нефти из нефтебаз в автоцистерны или на суда в морских портах северо-восточной Бразилии, особенно в периоды засухи», — объясняет Витор Ассманн, старший менеджер по продажам NETZSCH Brazil. «Это связано с тем, что в эти периоды гидроэлектростанции страны вырабатывают меньше электроэнергии, что повышает спрос на тяжёлую нефть. До февраля 2020 года перекачка осуществлялась двумя центробежными насосами, однако этот центробежный насос испытывал трудности с перекачкой высоковязкой жидкости». «Обычные центробежные насосы обладают низкой всасывающей способностью, что означает, что часть нефти остаётся в резервуаре и не может быть использована», — объясняет Витор Ассманн. «Кроме того, неправильная технология может привести к кавитации, которая в долгосрочной перспективе приведёт к выходу насоса из строя».
Два центробежных насоса на бразильской нефтебазе также страдают от кавитации. Из-за высокой вязкости значение NPSHa системы низкое, особенно ночью, что приводит к необходимости добавления дорогостоящего дизельного топлива в тяжёлую нефть для снижения вязкости. «Ежедневно требуется добавлять около 3000 литров, что обходится не менее чем в 2000 долларов США», — продолжил Асман. Чтобы повысить надёжность и эффективность процесса, а также снизить энергозатраты, владелец решил заменить один из двух центробежных насосов многовинтовым насосом NOTOS® от NETZSCH и сравнить производительность двух агрегатов.
Ассортимент NOTOS ® обычно включает многовинтовые насосы с двумя (2NS), тремя (3NS) или четырьмя (4NS) винтами, которые можно гибко использовать для работы с различными вязкостями и даже с высокими расходами. Нефтебазе в Бразилии требовался насос, способный перекачивать до 200 м³/ч тяжёлой нефти при давлении 18 бар, температуре 10–50 °C и вязкости до 9000 сСт. Владелец резервуарного парка выбрал двухвинтовой насос 4NS производительностью до 3000 м³/ч, подходящий для высоковязких сред с вязкостью до 200 000 сСт.
Насос отличается высокой надёжностью, устойчив к работе всухую и может быть изготовлен из материалов, специально подобранных для конкретного применения. Современные технологии производства позволяют добиться более жёстких допусков между динамическими и статическими компонентами, что снижает необходимость в оплавлении. В сочетании с оптимизированной для потока формой рабочей камеры насоса достигается высокая эффективность.
Однако, помимо эффективности, для владельцев бразильских нефтебаз особенно важна гибкость насоса в отношении вязкости перекачиваемой среды: «Хотя рабочий диапазон центробежных насосов узок, и с ростом вязкости их КПД резко падает. Многовинтовой насос NOTOS® работает очень эффективно во всем диапазоне вязкости», — объясняет старший менеджер по продажам. «Эта концепция перекачки основана на взаимодействии шнека и корпуса. Он образует транспортную камеру, в которой среда непрерывно движется от впускного отверстия к выпускному под постоянным давлением — практически независимо от консистенции или вязкости среды». Расход зависит от скорости насоса, диаметра и шага шнека. Следовательно, он прямо пропорционален скорости и может плавно регулироваться с помощью шнека.
Эти насосы можно адаптировать к текущему применению для достижения оптимальной производительности. Это касается, главным образом, размеров насоса и его допусков, а также принадлежностей. Например, можно использовать предохранительные клапаны, различные системы уплотнений и устройства контроля подшипников с датчиками температуры и вибрации. «Для бразильского применения вязкость среды в сочетании с высокой скоростью вращения насоса потребовали двойного уплотнения с внешней системой герметизации», — объясняет Витор Ассманн. По запросу заказчика конструкция соответствует требованиям API.
Поскольку насос 4NS может работать в средах с высокой вязкостью, нет необходимости в закачке дизельного топлива. Это, в свою очередь, сократило расходы на 2000 долларов в день. Кроме того, насос работает эффективнее при перекачке таких вязких сред, снижая энергопотребление более чем на 40% до 65 кВт. Это обеспечивает ещё большую экономию энергии, особенно после успешного этапа испытаний в феврале 2020 года, когда второй центробежный насос также был заменён на насос 4NS.
Более 70 лет компания NETZSCH Pumps & Systems поставляет на мировой рынок одновинтовые насосы NEMO®, пластинчато-роторные насосы TORNADO®, многовинтовые насосы NOTOS®, перистальтические насосы PERIPRO®, измельчители, системы опорожнения бочек, дозирующее оборудование и принадлежности. Мы предлагаем индивидуальные комплексные решения для применения в различных отраслях промышленности. NETZSCH Pumps & Systems, имея более 2300 сотрудников и оборот в 352 миллиона евро (по состоянию на 2022 финансовый год), является крупнейшим бизнес-подразделением в группе NETZSCH с самым высоким оборотом, наряду с NETZSCH Analysis & Testing и NETZSCH Grinding & Dispersion. Наши стандарты высоки. Мы гарантируем нашим клиентам «доказанное превосходство» — выдающиеся продукты и услуги во всех областях. С 1873 года мы снова и снова доказываем, что можем держать это обещание.
Журнал Manufacturing & Engineering Magazine (сокращенно MEM) — ведущий инженерный журнал и источник новостей о производстве в Великобритании, охватывающий различные направления отраслевых новостей, такие как: контрактное производство, 3D-печать, строительное и гражданское строительство, автомобилестроение, аэрокосмическая техника, морская техника, железнодорожное строительство, промышленное проектирование, САПР, предварительное проектирование и многое другое!
Время публикации: 31 июля 2024 г.