輕松地使用流程泵

文/ Hans-Jürgen Bittermann

輕松地使用流程泵

文/ Hans-Jürgen Bittermann

為什么智能泵還要求流程工藝規劃設計人員和操作者掌握專業技術方面的知識？——“News to Use”，專業媒體突出強調了新產品和它們的特性，這就是它們的核心DNA。在PROCESS雜志社舉辦的“2016年度流程泵技術論壇”中也展示了一些全新的流程泵，但主要是一些“Experience to Use”的流程泵，以便用戶繼續使用他們已安裝流程泵的使用經驗。而最令人感興趣的是對這一問題的答復：為什么流程泵不能工作了？

誰要使用流程泵誰就要難得糊涂，泵所有的材料每年磨蝕0.1 mm時被視為“耐化學腐蝕”的。一個滑動密封圈絕非是密封的，每小時的泄露量為1g屬于正常的。誰要認為密封填料真的是被結實地填進去、密封牢，誰不久就會看到這臺泵徹底失效。一臺“適合于”CIP原位清潔/SIP原位消毒的流程泵完成清理消毒之后早已不是達到了“衛生級的干凈”。還有就是那些“自吸式”的流程泵在啟動之前也要向泵內灌入液體。

在流程泵技術論壇地報告和討論中，盡是一些培訓有素的流程泵操作者。但實際情況卻完全相反，凡是使用流程泵的企業，流程泵操作者的人數都在減少。這不是一個好的發展苗頭，選擇合適的流程泵需要深厚的流程泵專業知識和經驗，而被輸送介質也和輸送條件一樣，有著值得注意的最高優先性。Eberhard Schlücker博士（Erlangen-Nürnberg大學流程機械和設備技術系教授，此次流程泵論壇的主持人）在他的開幕詞中說道：“被輸送介質的構成越復雜，流程泵的選擇和配置就越困難！”這時要注意的是，泵是在什么系統中工作的，“若流程泵系統與被輸送介質不匹配，或者會產生相互影響，那您就等著麻煩來找您吧！”

2016年度流程泵技術論壇掠影：精彩產品展示和有桌上足球在內的互動娛樂

Schlücker先生明確地說道，“始終有一些耐磨的低合金材料 ，但它們幾乎從未得到應用?！保p只能是減少磨損，絕不可能避免磨損。在這一認識的基礎上，流程泵技術領域有著自己特有的經營模式，專業的技術服務商年復一年地修理約4 000臺流程泵。Stefan Leuchternberger先生在他的報告中介紹了如何避免昂貴的流程泵維修成本和停產損失，大概不會對他的經營帶來明顯的損失。

像以前一樣，使用流程泵時最常出現的錯誤是：失油干運行和“在合適的液體中運行”（這是非常危險的，因為很高的溫度會使液體介質蒸發）。Leuchternberger先生給出的建議是：在壓力管道中使用能夠控制流程泵停止運行的IDM感應式流量檢測儀?！白罴呀鉀Q方案就是使用通過變頻器調節流量的IDM流量檢測儀，它對流程泵配置的偏差也很寬容。”在流程泵使用密封填料時，填料密封蓋擰得過緊也被視為一種典型的流程泵配置錯誤。

他注意到，盡管今天已經有許多成熟的流程泵監控技術方案了，但大型化工企業中流程泵的損毀現象并沒有下降。這也是因為企業內部的專業人員數量在不斷減少，流程泵生產廠家常常用電子技術來替代人員的專業技術。他的結論是：“要想減少流程泵的損壞，高素質的人員是必不可少的！”立即開設一個新的職業培訓工種“流程泵維修工”。雖然Leuchtenberger先生是一家技術服務企業的員工，但他堅信，每一個流程泵用戶都應有足夠的流程泵專業技術知識和使用經驗。但遺憾的是，從老一輩向年輕一代傳授流程泵技術訣竅的事情越來越少了。他建議分析薄弱環節，以便“找出和消滅漏洞！”最后，他堅信：“聽、看、感覺，始終比智能手機上的應用軟件更有價值！”

Grundfos公 司 的 Rainer Schmitz先生認為要區別對待，他的報告介紹了現代化流程泵“智能化連接”的機遇和前景。他估計沒有傳感器和沒有通信可能性的流程泵系統將會迅速明顯地失去市場。他認為流程泵的一個重要任務就是有目的地使用多種多樣的流程泵數據，“用戶不使用的數字化是沒用的！”Schmitz先生堅持認為，云不僅是一個數據存儲空間，而且也是數據分析的工具。他所領導的團隊目前正在為一家OEM生產廠開發模塊化的云技術解決方案。盡管進展令人興奮，但Schmitz先生仍然非常冷靜，數字化世界不是一蹴而就的，必須符合實際要求，在數字化問題上首先要設計并樹立起一個樣板項目。他建議盡快地開始，“在數字化時不要忘記用戶的管理層和決策層，用戶在招標書中寫的東西半年就可能成為廢紙！”因此您的數字化方案要非常靈活。

迎接輔助型挑戰任務

拜耳公司的Manfred Thamm先生的報告介紹了制藥工業領域中的流程泵還要迎接一些輔助挑戰任務，為了保證藥品生產工藝流程的可靠性，對藥品生產設備和儀器儀表的衛生性能和可清潔性能給予了最高地關注。這理所當然地也適用于流程泵的設計，包括正確的材料選擇和安裝位置等，另外制藥設備輸送性能和功率的要求也是非常重要的。對流程泵來講，衛生設計意味著要考慮到避免泵腔內的衛生死角，不可見區域地沖洗，內圓弧半徑應大于3 mm，原則上避免使用螺釘等。經常容易誤解的是，“當一種泵聲稱具有CIP和SIP能力時并不意味著它按照CIP原理清潔后就是干凈的，相反只是說明該泵不用拆卸下來就可以在流程設備內部完成清潔?！痹谕瓿蒀IP原位清潔之后的清潔程度還要單獨檢驗。

“提前失效的流程泵都是選擇不當、維修不當、安裝不當的流程泵，也肯定沒有合乎規范地使用運行。” Thamm先生清楚地說道。在流程泵啟動之前，向泵內灌入液體是非常重要的?！肮ぷ鬟\行期間失效的流程泵大多數都是因被輸送介質地改變或者流程泵工作參數地改變而失效的?！盩hamm先生說，他的看法是流程設備操作者必須掌握流程泵工作運行的基本知識，“他們應該知道什么能夠導致流程泵失效。”

Netzsch公司的Robert Kurz先生對回轉式容積泵的表現非常滿意，“在輸送粘稠性介質時，偏心式或回轉活塞式的容積泵都能勝任這樣的輸送任務?！边@不僅在理論上是可行的，而且在實踐中也有最好的實際案例。

初始情況是用戶利用回轉柱塞泵輸送焚燒爐外部污泥，其中干物質含量最高可達32%（糊狀的，非流動性的）。由于管道系統設計（建筑條件的原因）的不合理，在35 m長的一段管道中每年都會受到損傷，每年支付的管道維修費和柱塞泵（液壓設備規律性的泄露是一種潛在的危險）維護保養、技術檢驗等費用的數額高達6為數。在改用了偏心螺桿泵之后，運營商支付的維護保養費用明顯地減少了。螺桿泵轉子的工作壽命也長達9 600 h，而它的能源效率還不太高。

Lewa公 司 的 Thomas B?ckenbrink先生是往復式容積泵的粉絲，正確地說，是高壓隔膜泵的熱衷粉絲。它是功率等級至流量200 m3/h、最高壓力至800萬 Pa時離心泵的高效替代方案嗎？或者是流程工業中的“隱形冠軍”嗎？B?ckenbrink先生介紹了這樣的事實，流程工藝用的隔膜泵的總效率在85%～93%之間，包括在部分負載工況下的效率?；て髽I用的隔膜泵在最佳工況下的效率也才只有80%（常常只有40%～60%），而且當工作點變化時泵的效率會明顯降低。高速離心泵能夠達到的最大效率也只有60%，根據工作點的變化會很快地降低到25%～55%之間。當然，流程工藝用隔膜泵的采購成本要高一些，但節約下來的采購成本與如此高的能源價格相比較就顯得微不足道了。

流程工藝用隔膜泵也有著非常好的使用靈活性，正像經典地克服薄弱環節項目中所看到的那樣，要提高一臺甲酚生產設備的效率，解決方案是在現有的有限空間中將分解甲酚的高壓泵的壓力從300萬 Pa提高到500萬 Pa。實現這一技改方案的方法包括有限元法優化（FEM）、流體動力學優化的泵頭（CFD）、優化隔膜行程、特殊的500萬Pa隔膜固定設計、專門的高壓麻密封（工作安全性）。

Daniel N?gel先生的報告突出強調了Feluwa公司研發生產的容積泵有著很高的能源利用效率，這種Ecotrans Multisafe型雙軟管隔膜泵附帶有活塞式壓縮機和旁路流量調節器，在工作安全性和可用性都樹立了一個新的標桿。它只有軟管式隔膜、耐腐蝕抗磨蝕的控制閥以及集流管與被輸送的介質相互接觸。圓柱形的軟管隔膜更加有利于被輸送介質地流動，也保證了剪應力敏感介質地柔和輸送。它的使用壽命，在工作壓力為16萬 Pa時的平均無故障工作時間大于8 000 h，這是在高能量和大容量情況下的總效率。

小結

“輕松地使用流程泵”這一標題有著雙重含義 ， 流程泵操作者在其日常工作中輕松地使用和操作流程泵，正確的選擇泵的類型和泵的材料以及符合操作規范的流程泵操作是最重要的；另一方面，流程泵本身也是輕松的，也就是要求符合操作規范的使用操作。 ●

流程泵論壇：技術交流的力量

流程泵技術論壇包含了松散物料運輸和流程泵技術兩大領域。這兩大領域之間有什么關聯嗎？肯定有，正如下面的實例所介紹的那樣，在論壇茶歇期間，某木材加工設備（木材加工，干燥木屑）生產廠的一位先生與一位泵技術專家有段對話。是什么把他們兩人聯系到了一起呢？木材加工設備生產商在使用導熱油時常常遇到麻煩。泵技術專家馬上建議他改用屏蔽電機泵或者柱塞式隔膜泵。這就是流程泵技術論壇的基本點：不同領域的專家們一起努力找出問題的解決方案。

本文作者系PROCESS德文版編輯。