化工(gōng)泵系统的未来发(fā)展趋势解析
化学工业用泵佳特性应该是:高质量(liàng)、高可靠性和高环(huán)境保护性能;在完成化工介质输送任务的同(tóng)时又有利于工人的身体健康;预期的使用(yòng)寿命费用低;可(kě)以与整套化工设备有机的结合(hé)成一个整体。然而,在化工(gōng)生产过程中,各种具(jù)体的使用(yòng)条件和使(shǐ)用目的又对化工泵的制造提出了种种不同的要求。在化学工(gōng)业中使用(yòng)的机械产(chǎn)品的突(tū)出特点是:机械产品的(de)性能、要求随着被输送化学介质的种(zhǒng)类和性质而(ér)变(biàn)化。虽然(rán)这(zhè)里提(tí)到的介质有时(shí)也指的是(shì)水、油或者其他非有害物质;然而(ér)大多数情(qíng)况下化工介质指得是一些非常“可怕”的化工原材料;例如一些有着严重危(wēi)害性的介质(有毒、有腐蚀(shí)性和易燃性的介质);特别是一些易产生化学反(fǎn)应的、有腐蚀、糜烂作用的介质或者(zhě)含有上(shàng)述成分的固体或者气(qì)体介质(zhì)。多元化工介质(zhì)中化学成分变化、化学元素配比的变(biàn)化都会导(dǎo)致化工介质性质上的改变;导致化工介质的浓度(dù)提高或者具有特殊的流动性能(例如:扩散性介质、聚合物溶(róng)液等等)。因此,经常对化工介质的(de)纯度(GMP,聚合物,电解质等等)提出了特别严(yán)格的质量要求,而这些特别严格(gé)的质量要求可以通过合适的化工泵来方便的加以实现。
(一)由化工介质的多样性派生出了对化工(gōng)泵要(yào)求的多样性。这使得化工泵标准(zhǔn)体(tǐ)系很难成为一个简单的标准体系。相比其他领域,例(lì)如家用(yòng)电气、家庭采暖、给水、排水等等领域以及化工精练或者汽(qì)车制造(zào)领域中,不仅(jǐn)仅在(zài)产品的(de)生产中而且在(zài)产(chǎn)品的使用中(zhōng)标准化都已经(jīng)达到了相当的水平。而在化工生产企业中,化工泵(bèng)标准化工作却在技术方面(miàn)和经济性方面遇(yù)到了障碍。
哪里存在着(zhe)化工泵优化改进的可能? 首先标准(zhǔn)化(huà)对化工泵的生产和使用都是非(fēi)常有帮助(zhù)和非常有(yǒu)意义的事(shì)情。但是:从寿命周期费(fèi)用(yòng)高低的角度来看问(wèn)题,经济的标准化应是什么样子的呢(ne)?是一个详细的按照各种具体(tǐ)使用情(qíng)况(kuàng)进行的长期优化的标准化合算?还是一个(gè)粗略的标(biāo)准化(huà)合算?对于采用新(xīn)技术、开发(fā)新产(chǎn)品而带来的,在较长的时间内才能收回的标准化投资的阻碍何时会结束?如何才能在(zài)不损害化(huà)工泵生产(chǎn)厂和化工(gōng)泵生产者任(rèn)何一(yī)方的(de)利(lì)益的条件下,使双方对化工泵的标准有(yǒu)统一的认识?这些(xiē)问题只有通过加强化(huà)工泵使用厂、行业协会和化工泵(bèng)生产厂之间的对话,才能回答。可能的解决方案是:从使用者的角度出发,例如(rú)与供应商(shāng)建立长期的战略(luè)合作(zuò)伙伴关系;在明确定义的不同层(céng)次内建立不同的标准化等级(例(lì)如化工泵的结构类型、供应商(shāng)、系列、材料、配置(zhì)方(fāng)式等等)以及集成式的模块化结构。
但是重要的还是“使用寿命费用”问(wèn)题。化工泵使用寿命的潜力还(hái)没有(yǒu)充(chōng)分挖(wā)掘出来。为什么会出现这种情况?在(zài)许多可能的(de)答案中,有一个答案是人人都予以肯定的:由于(yú)对化工泵性能参数的要求不同,化工泵允许的使用寿命、可以(yǐ)承受的负载大小等等各不(bú)相(xiàng)同。化工泵的(de)采购成本、安装费(fèi)用、化工泵工作时的能源消耗(hào)费(fèi)用和维(wéi)护保养费用等等则相对比(bǐ)较容易(yì)核算出来。但化工泵维修(xiū)费用(yòng)的估算相对较难(nán)确定(dìng):因为化工泵的失效和可能出现的损坏不是(shì)由泵自己可以决定的,它往往受到(dào)不断变(biàn)化的被输送化工(gōng)介质、受到特殊的使用条件的制(zhì)约。利用已掌握的、某种化工泵的经(jīng)验,对另一种化工(gōng)泵的(de)维修费用进行估算往往有着很大(dà)的局(jú)限性,估算的结果也(yě)只能是大概的、粗(cū)线条的估计。
尤其是在(zài)连续工作的单一设备中、在工作时间很少有(yǒu)“富余”和生产工程中“缓(huǎn)冲能(néng)力、中(zhōng)间存储”能力较小(xiǎo)的设(shè)备中,在那些生产市场紧缺的短线产(chǎn)品的设(shè)备中以及销售利润很高的化工设备中,化工泵系统(tǒng)的故障以(yǐ)及由此而引(yǐn)起的其他(tā)化工备件使用寿命的降低将会使整个维修费用成倍的增加。
必须指出,这种“特(tè)殊情(qíng)况”不是一般规律,而且也(yě)不是不可解决的问题。在经过化工泵使用者和生产厂之间多次的对话和协商之后,这类问题往往是可以解决的。而化工泵维修费用的量化(huà)问(wèn)题由于可以掌握的数据太少、以及许(xǔ)多事先无法确定的使用边界(jiè)条件仍(réng)有一定的难度。人们无法对化工泵进行准确的风险评估;但是人们可以作到考虑化工(gōng)泵的维修费用,做到降低采购费用或者减少(shǎo)能源使用费用。而要尽(jìn)可能详细和准确的(de)评判化工泵寿命周期内的费用,对不同化工泵系统的技(jì)术性能(néng)进行对比(bǐ)、分析是一个反常重要的工具。
(二)
总体费(fèi)用的高低和(hé)化工泵使用寿命费用的高低是化学工业企业普遍考虑的(de)问题:只要投(tóu)入的费(fèi)用不太高就可以使(shǐ)用更(gèng)加经济(jì)的单一设备或者仪器、保证有效的进(jìn)行(háng)化工生产并且带有(yǒu)化工(gōng)设备运行监控(kòng)装置,化工(gōng)设备的使用者就会放弃备用化工泵系统的投资方案。为了保证(zhèng)化工泵能达到要求(qiú),必须在(zài)考虑化工(gōng)设(shè)备方(fāng)案的(de)初期、在(zài)制定专项技术规范和化工泵的生(shēng)产、装配时采取大量的措施。在这些化工泵的使用过程中,泵(bèng)的工作情(qíng)况和化工介质流经化工泵的流量被化工泵系统进行了连(lián)续的监(jiān)控,这不仅仅(jǐn)提高了化工泵的可用性,而(ér)且也(yě)可以高效、经(jīng)济获得化工泵维护保养(yǎng)状况的信(xìn)息。
化工泵的这种功能增强可以通过在泵体中安装震动传感器、压力传(chuán)感器、温度传(chuán)感器和(hé)固体噪声(shēng)传(chuán)感(gǎn)器及其配套附件来实现,通过增加滑动轴承密封件的泄(xiè)漏监控装置和化(huà)工泵(bèng)轴承诊(zhěn)断装置以(yǐ)及化工泵性能诊断控制系统或者变频器的性能诊断控制器来实现。除了上面说到的这些技术上的进步以外,化工泵的下一步发展趋势表现为:按照使用者的要求提高化工泵的“友好使用性能”;生产(chǎn)更加价廉物美的产品。当(dāng)您想对化工企业中使用的泵类产品进行(háng)改进(jìn)时还请(qǐng)注意下列问题:
1.一般来讲,现代(dài)化的(de)化工设备大多是高度自动化的,具有很高(gāo)的生产能力。在这些现代化的化工生产设备中,所(suǒ)有新的化工生产数据和信息、化工设备当前的工作运(yùn)行状态(tài)数据和信息,都可在(zài)生产控制室中的大屏幕上显示出来,可以根据生产需要对化(huà)工流程进行适当的调节和控制(zhì)。根据经验,化工泵故障(zhàng)早期(qī)诊断和化工泵工作(zuò)状况监控系(xì)统与整个化工设备的连接经常(cháng)是(shì)实际应用(yòng)时维修保养的重点,也是维修费(fèi)用高的部件;尤其是(shì)在对老型化工设备进行技术改造时,投入到化工泵监控和早期故障报警系统中的费用高。现代化的信息(xī)技术,例如WLAN网络通信和总(zǒng)线通信技术,不仅仅在技术上而且在经济(jì)效益上(shàng)也对化工(gōng)泵系统的优化改进提供了相当大的挖掘(jué)潜力。但是对于现有的、配备了传统的检测与调节技术的老式化工生产设备来讲,请考虑选用合适的、经济性好的监控与诊断系(xì)统。
2. 根据不(bú)断(duàn)增加的品种和复杂性以及越来越多的适合某种特定工作状态的化工泵系列(泵、轴承、密封件、化工泵的驱动或者调节(jiē)等等)。可以设想,集(jí)成(chéng)式的、模块式的化工泵结构将是非常重要的结构设计(jì)方案。它不仅仅有着很好的技术性能,而且也会带来很好的经济效益。
3. 另外,减少化工设备操作者生产初始化数据(jù)(例如:震动速度、总和或者温度(dù)等等)的处理量也是一件非常有(yǒu)意义的事情。对此建议用合适的数据处理器来替代大量的数据信息流。在处(chù)理化工泵系统和化工生产设备的数据转换时(shí),根据以往的经验:需要系统供(gòng)应商与化工设备操作者之间进行良好的(de)密切合作。
(三)
在化学工业(yè)企业中,生产(chǎn)设备的使(shǐ)用者经常说的一个时髦词汇是:“用化工泵系(xì)统替代传(chuán)感器”。而且此处的“传感器”不仅仅是在化工介质输入时进行介质流量的(de)检查(chá)、控制;而且作为“传感器”还必须对化工介质的(de)状态进行监控(kòng),对相应(yīng)的工作控制点(diǎn)进行监(jiān)控。当被(bèi)输送的化工介质的物理性能或者化(huà)学(xué)成分发生变化时,化工设备的工作控制状况以及运(yùn)行状况(小负载、过载、被输送的气体量、真空度等等)应通过集成在化(huà)工泵壳体上的(de)传感器直接(jiē)获得准(zhǔn)确的数据。这样作的目的在于尽可能的减少化工设备中附加的(de)监控仪器。目前(qián)这种化工泵系统的(de)集成(chéng)已经取得了一定的进展:化工泵系统已(yǐ)具有相当的调节能力,已成为一个化工流程调(diào)节部件;大量用于控(kòng)制功率强大的、可变转速的电(diàn)动(dòng)驱动装置。这种变速驱动系统除了有很高的能源利用率(lǜ)以外,还可以根据各个不同的化工泵工作(zuò)特性曲线(xiàn)调节泵的工作状态(tài),使化工泵工作与化工设备的介质输入需求相(xiàng)匹配。但是,在化工设备的生产实际中要真正做到佳还有一定的(de)难度:要使复杂的化工泵特性曲线和复杂的化工(gōng)设备特性曲线两者之间实现佳的匹配,保证可变转速驱动设备能很好的工作还需要(yào)化工泵生产厂家与化工设(shè)备(bèi)使用者之间进行广泛的沟(gōu)通与信息交流。
在进行化工设备的规划制定和方案(àn)制定(dìng)时,就必须开始考虑是否采用可变驱动系统的问(wèn)题了。因为并不是在任(rèn)何化工生产过程中(zhōng)可变转速的自动化驱动装置是佳的选(xuǎn)择。除了一些技术标准(例如:设备特性曲线的斜度,化工泵特性(xìng)曲线的刚性,驱动装置抗震性能储备等等)以外,原则上还必须针对各种具体的使用情况、根据化工泵使(shǐ)用寿命费(fèi)用的(de)高低进行经济性(xìng)评价。