Синхронный реактивный двигатель SuPremE (класс энергоэффективности IE 4)

Опубликовано в журнале Химическая техника №11/2015

История сотрудничества советских предприятий с концерном KSB своими корнями уходит в 30-е годы ХХ века, во время строительства первых химических, нефтехимических предприятий и энергетических объектов (ТЭЦ, ГЭС, ГРЭС). В настоящее время среди заказчиков KSB крупные российские химические и нефтегазоперерабатывающие компании – ПАО «ЛУКОЙЛ», ПАО «Газпром», ПАО «СИБУР-Холдинг», ОАО «Сургутнефтегаз», ПАО АНК «Башнефть», ОАО «НК «Роснефть», АО «ТАНЕКО», ПАО «Газпром нефть», МХК «ЕвроХим» и др.

На протяжении 144 лет концерн KSB (Германия) является надежным поставщиком насосов и трубопроводной арматуры для промышленности, энергетики, инженерных систем зданий и сооружений и объектов ВКХ.

Высокая технологичность оборудования и правильный подбор материалов для его изготовления позволяют найти оптимальные решения узкоспециализированных задач.

Концерн KSB предлагает комплексные решения – от разработки материалов до анализа системы и определения мер по повышению ее энергоэффективности и рентабельности.

Одним из самых востребованных насосов для производственных процессов химической промышленности являются насосы серии CPK, CPKN и насосы новейшего поколения MegaCPK. Эти стандартные химические насосы применяются для перекачивания агрессивных органических и неорганических жидкостей в достаточно широком спектре областей. В конструкции насосов применен модульный принцип, благодаря которому замена деталей и узлов агрегатов осуществляется без демонтажа трубопроводов. Подобрать комплектацию можно с учетом условий эксплуатации и характеристик перекачиваемой среды, от которых также непосредственно зависит выбор материального исполнения (серый чугун, стальное литье, коррозионно-стойкая сталь, дуплексная коррозионно-стойкая (Noridur) и другие сплавы KSB).

Высокоэффективный химический насос MegaCPK
Высокоэффективный химический насос MegaCPK

В стандарт подготовки каждого насоса входит и подрезка рабочего колеса под рабочую точку, что дает до 10% дополнительной экономии электроэнергии при эксплуатации.

Возможна комплектация любым типом привода, а также дополнительное оснащение системой частотного регулирования PumpDrive. В этом случае потребляемая мощность агрегата изменяется в зависимости от фактической потребности, что позволяет снизить расход электроэнергии. А благодаря интеллектуальному прибору контроля параметров PumpMeter можно вести мониторинг эффективности агрегата в системе и получить рекомендации о способах ее оптимизации.

MegaCPK в процессе производства карбамида

В процессе производства одного из таких важнейших веществ химической промышленности, как карбамид, применяются насосы MegaCPK, которые полностью соответствуют требованиям к материальному и конструктивному исполнению для работы с высоко агрессивными химическими средами. Насос серии MegaCPK соответствует нормам EN 22858/ISO 2858/ISO 5199 и Директиве 94/9/EG (ATEX). По сравнению с химическими насосами предыдущих поколений насос MegaCPK имеет жесткую модульную конструкцию, что позволяет обеспечить превосходные гидравлические характеристики, более высокий КПД и свести к минимуму осевые нагрузки. Благодаря увеличенному размеру конической камеры под уплотнение уменьшается износ пар трения при перекачивании агрессивных сред и облегчается вентиляция в камере для жидкостей, содержащих газ. Низкий коэффициент NPSH предотвращает возникновение кавитационных явлений и делает работу насоса вибростабильной и тихой.

Синхронный реактивный двигатель SuPremE (класс энергоэффективности IE 4)
Синхронный реактивный двигатель SuPremE (класс энергоэффективности IE 4)

Карбамид является одним из базовых веществ химической промышленности и в основном используется в качестве азотного удобрения. С каждым годом спрос на него увеличивается на 3%, что превышает даже сам рост населения, потребляющего пищу, полученную с помощью удобрений. По статистике, в 2015 г. произведено 190 млн. т карбамида во всем мире. Как азотное удобрение он выпускается в устойчивом к слеживанию гранулированном виде. Другим важным промышленным применением карбамида является получение продуктов формальдегидной конденсации – смол, пластмасс, лаков и клеев. Он также необходим для синтеза фармацевтических препаратов и косметических средств. В нефтепереработке карбамид применяется при депарафинизации масел и дизельных топлив, а также для очистки дымовых газов тепловых электростанций, котельных, мусоросжигательных заводов, дизельных двигателей внутреннего сгорания и т.п. от оксидов азота. Карбамид зарегистрирован также в качестве пищевой добавки E927b.

Концерн KSB имеет многолетний опыт поставки насосов MegaCPK для установок производства карбамида многих мировых лицензиаров, в том числе компании Thyssen Krupp (Uhde), которая осуществляет проектирование и строительство установок по производству карбамида. В производственном процессе компания использует самые передовые технологии, например, технологию бассейного конденсатора Urea 2000plus™, бассейнового реактора (разработанные фирмой Stamicarbon, Нидерланды) для стриппинга СО2 либо стриппинг СО2 с использованием традиционного конденсатора карбамата высокого давления; технологию гранулирования карбамида в кипящем слое или приллирование. Разработка фирмы Stamicarbon в настоящее время применяется на двухстах объектах в мире, а сам технологический процесс производства карбамида состоит из следующих ключевых этапов: синтеза, рециркуляции, испарения, десорбции и гидролиза, гранулирования в кипящем слое (приллирование).

На этапе рециркуляции насос MegaCPK обеспечивает циркуляцию конденсата в конденсаторе карбамата низкого давления, возврат раствора карбамата в конденсатор низкого давления, а также циркуляцию охлаждающей воды в рециркуляционном конденсаторе. На этапе испарения насосы MegaCPK перекачивают 80%-ный раствор карбамида из емкости в испаритель, на этапе десорбции и гидролиза – водный раствор аммиака в десорбер и в абсорбер низкого давления. Эти агрегаты также задействованы в транспортировке технологического конденсата из десорбера нижнего уровня во вспомогательные системы. На этапе грануляции насосы MegaCPK c рубашкой обогрева корпуса применяются для транспортировки 95%-ного плава карбамида из испарителя в гранулятор. В установках производства карбамида других технологических схем насосы MegaCPK применяются для циркуляции раствора карбамида в скруббере гранулятора, а также скруббере охладителя.

Строение двигателя SuPremE
Строение двигателя SuPremE

Для значительного повышения энергоэффективности и экологичности насосные агрегаты серии MegaCPK с 2015 г. могут комплектоваться высокоэффективным синхронным реактивным двигателем SuPremE (класс энергоэффективности IE4) мощностью от 0,55 до 45 кВт.

За разработку данного двигателя концерн KSB был награжден премией «Вечный двигатель 2014» (Perpetuum 2014) в номинации «Энергоэффективность», учрежденной независимой межотраслевой ассоциацией немецких предприятий (DENEFF). Для изготовления магнитной составляющей классических синхронных моторов с постоянными магнитами требуется трудно добываемый редкоземельный металл, ресурсы которого исчерпаемы и органичены, а добыча и утилизация крайне отрицательно сказывается на окружающей среде. В отличие от этих моторов сердечник синхронного реактивного двигателя SuPremE собран из стальных пластин специальной геометрии, характеризуемой наличием потокопроводящих и потокопрерывающих сегментов, т.е речь идет о более экологичной конструкции изобретения. По сравнению же с асинхронным двигателем пусковой момент и обеспечиваемый КПД синхронного реактивного двигателя SuPremE значительно выше, особенно при работе на низких оборотах. Эксплуатация насосных агрегатов, оснащенных высокоэффективным двигателем SuPremE и системой частотного регулирования PumpDrive нового поколения, позволит добиться до 70% экономии электроэнергии.

В настоящее время концерн KSB является одним из крупнейших мировых поставщиков комплексных решений: кроме насосов серии MegaCPK концерн предлагает широкий диапазон оборудования как для основных технологических процессов, так и для общезаводского хозяйства. Насосы, трубопроводная арматура, приводные системы и приборы автоматического управления высочайшего качества, а также профессиональная техническая и сервисная поддержка в течение всего жизненного цикла оборудования обеспечивают потребителям максимальную экономию электроэнергии и безупречную эксплуатацию.

Пресс-служба ООО «КСБ»