世界上最大的有舵雪橇,无舵雪橇和骨架轨道的密封制冷剂泵

08.03.2022
比赛长度为1615米,有16道弯道,所谓的“国家滑梯中心”是世界上最大的人工冰雪橇、无舵雪橇和骨架滑道。它是为2022年冬奥会在北京附近建造的,距离中国长城不远。有舵雪橇、骨架雪橇和无舵雪橇的组合赛道将容纳1万名游客。
世界上最大的有舵雪橇,无舵雪橇和骨架轨道的密封制冷剂泵

戴尔公司和江森自控公司的规划办公室在北京奥林匹克冰运河的设计和施工中使用了密闭式罐装电动泵。(图片来源:hermes - pumpen GmbH)

对于运动员来说,人工冰渠的创新通道具有很高的技术难度。在此背景下,先进的技术确保了完美和持续的竞争条件,以及符合欧洲高标准的安全。负责规划的是斯图加特规划办公室Deyle (PBD),它赢得了奥林匹克设施的州招标。整个制冷概念实施的外国份额合同授予了空调制冷专家江森自控公司。来自hermes - pumpen GmbH的密封罐装电动泵确保安全可靠的冰供应。使用的泵类型包括标准制冷剂泵和专门为应用开发的定制产品

轨道和制冷设计
人造冰行业中最复杂的业务之一是设计和建造雪橇和无舵雪橇的赛道。在规划冰通道时,首先要设计轨道。“制冷设计”紧跟着制冷系统的规划/设计/施工,包括沿着轨道的所有制冷剂管路和整个系统的核心——制冷剂泵。单一来源的轨道设计和制冷设计是新的体育设施所需要的。这有一个巨大的优势,所有的概念都是完美协调的,不需要妥协。

对制冷技术的苛刻要求
制冷设计的挑战是:冷却系统必须在整个赛道上产生一致、完美的冰面。冰面必须承受住雪橇的重量,还要补偿天气条件的变化和温度的波动,以确保所有运动员找到相同的比赛条件。此外,海拔和太阳轨迹的巨大差异导致了雪橇轨道上不同的气候条件,这对轨道不同部分的冰产生了不同的影响。

策划者必须有高水平的知识和经验,这是这个行业中很少有人拥有的。除了规划之外,所使用的部件——特别是制冷剂(屏蔽电机)泵——也非常重要。PBD董事总经理Uwe Deyle说:“有舵雪橇轨道的负荷不断变化,需要冷却的部分高度差异高达130米,这对制冷剂泵提出了极高的要求。”他被认为是该领域的领先专家之一,曾规划了12条人工冰有舵雪橇轨道,其中包括6条奥运轨道。Deyle和江森自控公司决定使用来自hermes - pumpen GmbH的罐装电机泵来泵送制冷剂。

由于泵头不同,压力要求也不同
氨(NH3.)制冷系统被用来制冰。北半球3.泵在零下18摄氏度的温度下。氨的毒性作用要求系统和单个组件具有最高水平的安全性和密封性。泵位于发动机室内,从那里通过混凝土结构中看似无穷无尽的管道将制冷剂输送到轨道上最远的点。这一点的泵头是249米。最好的结冰要求向赛道的所有点提供最佳的氨供应。因此,赛道被划分为四个区域。四个密封屏蔽电机泵,确保安全高效的制冷剂流动。这些泵非常适合不同轨道段的不同标高和相关的压力要求。每个区域使用一台泵。就像几乎所有的化工厂一样,他们提供了第二个备用装置。 Although a technical failure of the pumps can virtually be ruled out, continuous operation cannot be guaranteed due to any incorrect operation of the system.

完全无泄漏,低磨损和低维护的泵技术
与带有机械密封的磁力联轴器或离心泵相比,屏蔽式电机泵没有任何易损坏的动态密封。相反,罐装电机泵有第二个密封安全安全壳,防止泵送介质的任何泄漏和排放。与其他泵技术相比,基于设计的省略了容易磨损的部件,如轴密封、联轴器和滚子轴承,确保了高程度的操作安全性,几乎可以忽略磨损和最佳的MTBF(平均故障间隔时间)值。“赫尔墨斯的每一个罐装电机泵都具有复杂的技术。这些包括,例如,独特的ZART原理由赫尔墨斯。如果泵在工作点运行,则旋转部件之间没有接触。轴向力的完全补偿与流体动力滑动轴承相结合,保证了操作过程中极高的可靠性。这大大降低了罐装电动泵的生命周期和运行成本,”负责监督赫尔迈特项目的区域销售经理Alexander Frank解释道。

最广泛的罐装电动泵,快速交货和全球服务
随着三条产品线S-Line(24种标准型号),V-Line(超过400种型号的泵)和E-Line(工程定制)面向制冷行业的要求,赫尔密斯为工业制冷技术提供了市场上最大的罐装电机泵组合。所有三条生产线的泵都安装在北京的奥林匹克冰通道中。Uwe Deyle已经多次信任密封屏蔽电机泵的技术和质量。赫尔墨斯的泵产品涵盖了其他制造商无法满足的所有要求,有时甚至是最极端的要求。这些建议非常好,在实践中,泵的使用寿命长达几十年,没有任何问题,”Uwe Deyle确信地说。现在,密封泵确保了四届世界杯和十届奥运会设施的完美冰,为人类和环境提供了最高水平的安全。

I区:定制设计的罐装电机泵,泵扬程249米
CAM 42/6型多级屏蔽电机泵,N74rm-2用于供应I区,包括有舵雪橇、无舵雪橇和骨架轨道的最高点。由于其非常有利的新压蚀值,CAM系列-取决于泵的类型-使泵的运行与泵入的介质非常少。这也导致了相对较低的空间需求。泵所在的发动机室所需的吸水头只有2.8米。作为赫尔墨斯E-Line公司独立开发的泵,该紧凑装置的设计输出速度为44m³/h,泵扬程为249米。六个连续的叶轮提供必要的压力增加。

区域II, III和IV:由于预先配置的屏蔽电机泵,快速交付
在II区和III区,密封电机泵类型CAM32/3、N34L-2分别来自赫尔密斯v型线,确保安全和可控的制冷剂流动。该泵有一个诱导器,以减少所需的吸扬程。在139米的泵水头下,输送速度为18.0m³/h。

在IV区,使用液压最小的泵。五级CAM 2/5、AGX4.5泵设计的输送速率为3.9m³/h,泵扬程为97米,来自赫尔密斯S-Line。所有泵满足高密封质量标准,包括ZART原理的无接触和无磨损的操作。Alexander Frank解释道:“通过我们的密封v型线和s型线,我们采用了标准化组件和预制组件。结合我们重新调整的价值流导向生产和自动化设计过程,这使项目的精益处理成为可能。这为建筑业主和工厂制造商提供了降低开发成本和宝贵的时间优势。规划办公室在最初接触4个月后,于2018年9月完成了交付内容的最终澄清。江森自控于2019年2月下了订单。S-和V-Line泵按计划于2019年7月安装。E-Line泵也在2019年12月按计划交付。”

良好的合作,高的服务能力
江森自控公司是工业制冷技术的领先供应商之一,也是世界上使用天然制冷剂的领先公司。Lambert Köppen制冷系统制造商的服务工程师说:“我们的系统的特点是环境友好,高性能和成本效益。单个部件的质量和可靠性非常重要。我们与赫尔墨斯有多年的良好业务关系,我们对所使用的泵的质量很有信心。我们有很好的经验,特别是在泵的可靠性和长期稳定性方面。我们也感谢两家公司之间的良好沟通,包括与规划办公室的协调。”Uwe Deyle补充道:“在公众关注的这种时间紧迫的国际重要项目中,不仅产品质量,而且可靠性,特别是相关合作伙伴的服务能力都发挥着极其重要的作用。即使出现了意想不到的问题,赫尔墨斯总部的专家也会在几个小时内赶到现场,表明他们不仅了解他们的产品,而且由于他们丰富的经验,他们也有能力在技术上评估应用程序。计划人员和系统构建人员与制造商的合作体验再好不过了。”Alexander Frank对这种自信感到很高兴,他说:“开放、及时和以成功为导向的沟通对这样一个项目非常重要,这正是三方在这个项目中再次非常有效的沟通方式。”

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