[00131895]打破國外壟斷的大功率高速泵產品

1、課題來源與背景 美國勝達因公司（Sundyne）是第一個將航空航天高速泵應用于工業裝置的企業,自20世紀70年代末進入我國石油化工領域,一度全面壟斷中國石油化工及化工領域小流量高揚程泵市場。在此情況下,國家提出了重點裝備國產化目錄,其中包括60萬噸/年以上規模PTA裝置進料泵。PTA行業是我國將來一段時間內重點發展的領域。高壓溶劑進料泵是PTA裝置的關鍵設備之一,輸送介質為含有固體顆粒并具有一定腐蝕性的液體,基本都采用大功率高速泵,長期以來依賴進口Sundyne公司的HMP3000型高速泵,這不僅增加設備成本,且運行維修困難,維護費用高。更為重要的是制造周期至少15個月以上,備品備件及售后服務也無法滿足國內市場的要求,這限制了國內很多廠家的建設及運行。因此有必要研制新型大功率高速泵,打破Sundyne公司的技術壟斷。 2、技術原理及性能指標 GSB-W7泵的研制突破了600kW級高速泵整體設計、傳動、水力優化設計、 監測控制、運行穩定性等多項關鍵技術,堅持理論分析、數值計算和物理試驗相結合的技術路線。主要技術內容包括齒輪箱設計、機械密封系統、監控系統、過流部分優化設計、軸承動靜特性、轉子動力學分析及泵性能試驗系統。 PTA裝置的溶劑進料泵主要技術指標：流量為100～130m3/h,揚程900～1200m,效率65%,介質為TA漿料（30%TA,70%水）,泵及齒輪箱的振動值小于4.5mm/s（RMS）。以PTA裝置進料泵國產化應用為目標,研制具有自主知識產權的大功率高速泵——600kW級高速泵（型號為GSB-W7）,流量范圍10～300m3/h,揚程300～2500m的系列化產品。 3、技術的創造性與先進性 項目研制過程中突破大功率高速泵整體設計、傳動、水力性能、試驗等關 鍵技術,其主要創新點體現在： 1)采用高度集成的泵、齒輪箱一體化結構,突破了大功率高速泵整體設 計關鍵技術,軸功率達到600KW。 2)建立回流穩定器、誘導輪、切線葉輪和導葉擴壓器的整體高效水力模 型解決了高速泵運行區域較窄,效率較低,汽蝕性能差的難題。 3)建立完備的撓性支撐可傾瓦軸承設計方法,突破該軸承的制造技術, 解決了轉子運行穩定性和軸承溫度高的難題。 4)建立“數據自 動采集、故障準確診斷、在線預警安全”為特征的一整 套高速泵啟動及運行監控系統。 5)建立大功率高速泵用開閉式試驗系統及控制方法,解決了大功率高速泵試驗入口工況波動大以及發熱大引起的水力性能試驗、汽蝕試驗準確性較低的問題。 4、技術的成熟程度,適用范圍與安全性 該型高速泵可以廣泛運用于PTA行業的高壓溶解反應器進料泵,煉油行業的 加氫進料泵、乙烯行業的丙烯進料泵、甲乙酮行業的丁烯進料泵和煤化工行業的進料泵等市場,電力行業鍋爐給水適用范圍廣。由于長期運行安全可靠,技術成熟度高,目前國內近九成的PTA項目高壓溶解反應器進料泵都采用GSB-W7泵,合同額達2.79億元,現場運行穩定,得到用戶一致好評,同時為用戶節省了大量寶貴外匯。 同時,GSB-W7的研制成功,擴展了國內高速泵的設計水平。特別是水力部件的優化設計,軸承的優化設計,使得整機效率比國際同類產品至少高出2.5%,使我們產品更具競爭力的同時,也降低了用戶的使用成本,而且節能減排,對于環境保護有重要意義。 5、應用情況及存在的問題 國內沒有廠商能生產滿足新建大產能PTA裝置需求的高速泵,我公司把握住市場機遇,積極推廣新研發的GSB-W7高速泵,與美國Sundyne公司的HMP3000和HMP7000泵展開競爭,相繼簽訂了紹興遠東石化、翔鷺石化（漳州）、恒力石化（大連）、海南逸盛石化、臺化興業（寧波）、江蘇虹港石化、江蘇雅鹿石化、江蘇海倫石化、四川晟達化學和漢邦（江陰）石化等公司新上PTA裝置的140多臺GSB-W7高速泵,總合同額約2.79億元,為所實現毛利潤約1.77億元。 6、歷年獲獎情況 《GSB-W7型高速泵研制》于2013年12月獲得中國航天科技集團公司第六研究院的科學技術一等獎。