Praegune olek ja tulevikKrüogeensed pumbad
Viimastel aastatel on maagaas oma osa ülemaailmses energiatarbimises pidevalt suurendanud, positsioneerides end nafta ja kivisöe kõrval ühena kolmest peamisest energiaallikast. Veeldatud maagaas (LNG) on maailmas tunnustatud kui puhas energiaallikas, pakkudes mitmeid eeliseid, sealhulgas energiatõhusust, keskkonnasõbralikkust, ohutust, töökindlust ja majanduslikke eeliseid. Hiinas on riiklik "12. viieaastane plaan" julgustanud veeldatud maagaasi arendamist ja kasutuselevõttu. 2012. aastaks oli Hiina rajanud rannikuäärsetesse linnadesse 12 LNG imporditerminali koguvõimsusega 35 miljonit tonni, mis ületab läänest itta suunavate gaasijuhtmete esimese ja teise liini kogumahtu. LNG veeldamise tehnoloogia kiiret arengut Hiinas on toetanud "13. viie aasta plaan", mille eesmärk on saavutada 2020. aastaks maagaasi tarnevõimsus 360 miljardit kuupmeetrit, mis moodustab 8,3–10% primaarenergia tarbimisest. .
Hiina impordib maagaasi peamiselt LNG kujul. LNG tootmis- ja tarbimisprotsess hõlmab mitut põhietappi: veeldamine, transport, vastuvõtt, transport ja müük. LNG krüogeensed pumbad mängivad LNG tarneahela igas etapis otsustavat rolli.
Praegu toodavad maailmas vaid vähesed ettevõtted veeldatud maagaasi krüogeenseid pumpasid ja Hiina LNG tootmine on lapsekingades. Kodumaistes veeldatud maagaasi veeldusjaamades, vastuvõtuterminalides, aurustusjaamades ja LNG sõidukite tanklates kasutatakse peamiselt lääne tooteid, mis on kallid ja pika tarneajaga. Kooskõlas riikliku poliitikaga LNG tööstuse arendamiseks ja energiajulgeoleku tagamiseks on hädasti vaja välja töötada kodumaised LNG ülekandepumbad.
Praegune seis ja arengusuunad
Rahvusvaheline tehnoloogia staatus
Ameerika Ühendriigid alustasid tööstusliku mastaabiga maagaasi veeldamise uuringuid juba 1910. aastal ja alustasid veeldatud maagaasi tootmist 1917. aastal. Seejärel sisenesid LNG-kaubandusse arenenud riigid, nagu Ühendkuningriik, Prantsusmaa ja Jaapan. USA-l on Hiinaga võrreldes peaaegu 100-aastane edumaa madala temperatuuriga pumpade tehnoloogia uurimisel. Suuremate rahvusvaheliste madala temperatuuriga pumpade tootjate hulka kuuluvad EBARA (USA), NIKKISO (USA) ja JC-CARTER (omandatud NIKKISO poolt). Nendel ettevõtetel on aastakümnete pikkune kogemus tootearenduse, tootmise, testimise ja käitamise vallas ning nende suund on arendada suuri, tõhusaid ja usaldusväärseid tooteid.
Kodumaise tehnoloogia staatus ja suundumused
Hiina põhiuuringute ja inseneritehnoloogia kiire arenguga on kodumaised krüogeenpumpade tootjad läbi viinud uuringuid ja rakendusi madala temperatuuriga materjalide, sukelmootorite, sisselaskeava põhjaventiilide, elektrikomponentide ja madala temperatuuriga laagrite alal. Märkimisväärseid edusamme on tehtud madalal temperatuuril katsetamise tehnoloogia ja ohutusjärelevalve vallas. Siiski puudub endiselt täielik projekteerimis-, tootmis-, katsetamis- ja insenerirakendustehnoloogiate komplekt ning välismaiste tootjatega võrreldes on insenerikogemustes puudu. Selle lõhe ületamiseks on vaja pidevat rakendamist ja kogemuste kogumist.
LNG pumba struktuur ja omadused
Veeldatud maagaasi krüogeensed sukelpumbad koosnevad sellistest komponentidest nagu madala temperatuuriga sukelmootorid, tiivikud, juhtlabad, laagrid ja tõukejõu tasakaalustuskonstruktsioonid. Need pumbad on disainilt tsentrifugaalpumbad, mis vastavad -196 kraadi temperatuurinõuetele ja suurepärase kavitatsioonivastase toimega. Põhikomponente, nagu mootor, jahutatakse otse LNG-ga ja need töötavad hapnikuvabas keskkonnas, välistades plahvatusohu. Sukelpumpade laagrid puutuvad kokku äärmuslikult madalate temperatuuridega ja nende stabiilsuse tagamiseks kasutatakse räninitriidkeraamilisi kuullaagreid.
Sukeldatud maagaasi pumpade eelised
>Tihendita disain:Kõrvaldab võllitihendi lekke ohu.
>Stabiilne temperatuur:Mootori jahutamine LNG abil hoiab stabiilse temperatuuri ilma plahvatusohuta.
>Madal müratase:Kogu pump on sukeldatud vedelikku, mille tulemuseks on madal töömüra.
>Lihtne struktuur:Koaksiaalmootori ja tiiviku disain tagab kõrge töökindluse.
>Pikendatud laagri eluiga:Sisseehitatud tasakaalumehhanismid vähendavad aksiaaljõude.
>Isemäärduvad laagrid:Laagreid määritakse söötmega, mis välistab vajaduse täiendavate määrimissüsteemide järele.
Sukeldatud maagaasi pumbad on saavutanud laialdast edu sellistes rakendustes nagu suured veeldatud maagaasi kandurid, sõidukite tanklad ja veeldatud maagaasi vastuvõtuterminalid.
Riigisisesed teadus- ja arendustegevuse juhisedLNG sukelpumbad
Kodumaise veeldatud maagaasi sukelpumpade uurimis- ja arendustegevuse üldeesmärk on välja töötada rida suure vooluhulgaga veeldatud maagaasi krüogeenseid pumpasid, mis vastavad rahvusvahelistele tehnoloogiataseme ja töökindluse standarditele. Peamised uurimisvaldkonnad hõlmavad järgmist:
>Hüdraulika tehnoloogia:Arendage välja suure vooluhulgaga, tõhusad ja madala kavitatsiooniga tiivikud, mis sobivad veeldatud maagaasi jaoks, ja optimeerige hüdrokonstruktsiooni, et need vastaksid imporditud pumbakõveratele.
>Alumise klapi arendus:Optimeerige kodumaiste põhjaventiilide konstruktsioone tihenduse, tugevuse, vahetatavuse ja üldise kasutatavuse jaoks.
>Madala temperatuuriga materjalide uurimine:Uurige materjale madala temperatuuriga tugevuse ja deformatsiooni jaoks ning töötage välja materjale madala temperatuuriga mootorite jaoks.
>Madala temperatuuriga laagrite määrimine:Tegelege LNG-pumpade määrimisprobleemidega, kasutades määrdeainena madala viskoossusega LNG-d.
Tulevikutrendid ja väljavaated
Hiina LNG impordi maht on viimase viie aastaga peaaegu kahekordistunud ning 2022. aastaks peaks Hiina LNG vastuvõtujaamade koguvõimsus ületama 13 miljonit tonni aastas. Ülemaailmsete veeldatud maagaasi ressursside soodsa pakkumise ja suure sisenõudluse tõttu on Hiina LNG turul paljulubavad väljavaated. Täiendavate LNG vastuvõtujaamade ehitamine toob kaasa kasvava nõudluse LNG pumpade järele. Edasine arendus hõlmab pumpasid muude krüogeensete ainete, nagu etüleen, propaan ja vedel lämmastik, jaoks. Puhta energiapoliitika edendamine Hiinas suurendab veelgi kodumaiste veeldatud maagaasi sukelpumpade turupotentsiaali.
Tuleviku peamised uurimisvaldkonnad hõlmavad madala temperatuuriga materjale, laagrite määrimist madalatel temperatuuridel, madala temperatuuriga mootorite omadusi ja veeldatud maagaasi pumpade testimistehnoloogiaid.
