先进泵技术在海水淡化工业发展中的作用

07.02.2023
在过去的二十年里,海水淡化厂变得更大,更划算,能源效率也提高了一倍。苏尔寿的泵技术创新在该行业的转型中发挥了关键作用。
先进泵技术在海水淡化工业发展中的作用

RO系列越大,泵效率越高。(图片来源:Sulzer Ltd.)

Antonio de la Torre探索了支持海水淡化厂优化的泵的进步。

气候变化、人口增长、经济增长和城市化进程加快都是造成世界大部分地区缺水的原因。近几十年来,许多地区已转向海水淡化,为其人口提供足够的淡水,用于农业、家庭和工业用途。

先前的创新
激增的需求一直是海水淡化行业不断创新的催化剂,自21世纪初以来,海水反渗透(SWRO)工厂在设计和技术上的变化是最好的例子。

2001年,一个5万m3.SWRO工厂被认为是相当大的。虽然世界各地有一些较大的设施在运行,但大多数都要小得多。一辆SWRO列车,载重量为15,000米3.被认为是巨大的,而Pelton涡轮机是主要的能量回收技术。

当时,一台高压RO泵输送600米3.每小时83%的效率是一个相当大的技术成就。

效率革命
20年来,SWRO电厂的比耗电量已从每米6千瓦时降低3.每米低于3千瓦时3..膜性能的提高和新的能量回收装置的使用在能源效率翻倍的过程中至关重要,但泵技术的进步也发挥了重要作用。

作为世界领先的泵专家之一,苏尔寿数十年来一直致力于RO领域。不断推动泵设计的边界,为全球重大项目提供可靠,高性能的设备。

例如,使用具有良好摩擦学性能的聚合物材料制成的耐磨部件,使效率提高了2%至3%。先进的材料也为引入不需要油或油脂的产品润滑轴承铺平了道路。这为作业者节省了强制油润滑系统的费用和复杂性,降低了产品污染的风险,在不影响可靠性的情况下实现了最先进的效率。

通过将轴向分离式套管泵改为环形截面设计,提高了水力性能。最初,这种方法只适用于较小的RO列车,但现在这些泵的容量可达1000米3.大型列车每小时收费。

液压改进也出现在低压应用中,传统上使用单级双吸泵。如今,即使在更高的容量下,用户也会选择具有更高效率和极高可靠的吸油性能的高性价比端吸悬式泵设计。

由于可靠和具有成本效益的变速驱动器的可用性,泵的控制技术也有了显著的改进。这使得用户可以灵活地在更大的工作条件下运行泵,最大限度地减少通过阀门节流调节流量的需求。它们还可以使泵更接近其最佳效率点,避免不必要的叶轮修整,从而对整体效率产生负面影响。虽然工业中使用的第一个变速驱动器仅适用于低压泵的低压驱动器,但中压驱动器的可用性已将这种方法的优点扩展到高压泵。

规模经济
也许最重要的驱动因素是提高反渗透装置的泵效率,从而大大降低比消耗,因为离心泵的效率随着其容量的增加而增加。第一次获得规模优势的机会是引入更大的RO列车,其最大长度从1.5万米增加3.2001年,每天达到2.5万甚至3万米3.每一天。

下一个机会来自于系统架构的改变。压力中心概念的创建允许引入非常大的泵,通过歧管系统提供多个RO序列。采用这种设计的工厂于2000年代中期首次引入,此后已成为大型SWRO设施的标准方法。

苏尔寿从一开始就为这种压力中心概念提供高压泵。采用两级解决方案,Pressure Center第一批设施中使用的高压泵的高压流量约为2500米3.每小时,达到约88%的效率。如今,苏尔寿正在为最大的工厂提供高压泵,容量范围为3 ' 500 - 4 ' 000m3.每小时效率90%以上。

虽然高压泵的效率改进已经接近物理极限,但SWRO工厂的其他泵服务仍有潜在的改进。这种性能与该公司最新的低压端吸泵相匹配,用于其他连续服务,如中间、低压助推器或第二通道泵,其效率评级也可以达到90%以上。

海水淡化行业正在不断发展,在规模、效率和可靠性方面都在不断改进。每个新项目的目标都是达到性能极限,而且每年该行业都会想方设法将这些极限再推进一点。作为泵行业的领导者和该行业的长期合作伙伴,苏尔寿很自豪能够在持续的改进过程中发挥自己的作用。最终,每个人都有一个共同的目标:为最需要的人提供更实惠的淡水。

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