流体机械发展趋势
流体机械主要包括泵、阀门、管道、风机、压缩机、过滤与分离设备、真空设备、气体净化设备等,是通用机械行业的最核心部分。
流体机械承担着为石油天然气开发及集输、石油化工、化工、电力、冶金、环保等各领域提供成套、配套及关键技术装备的任务,其性能和质量直接影响着国家重点工程的建设和相关产业的发展。同时,流体机械又是量大面广的耗能产品,其年耗电量约占全国工业用电量的30 %~40%。因此,流体机械淘汰落后产品、提高技术水平,对我国节能降耗、提高能源利用率具有非常重要的意义。
未来10年内,火电、核电、水电、大型石油化工、石油天然气集输管线、煤液化及冶金等重大工程建设配套的阀门新产品,将成为开发重点,可望领跑整个阀门市场的高速增长。
据专家介绍,在开发这些阀门新品时,应重视新工艺技术的推广应用。为提高阀门密封面耐腐蚀和耐冲蚀性,少数厂家已开始采用超音速火焰喷涂碳化钨工艺,同时应重视采用纳米级材料对密封面涂覆改性及激光熔覆工艺技术的研制。此外,多年来在阀门行业应用的钴铬钨等离子送丝自动堆焊工艺应继续推广以取代手工焊,确保阀门密封面的质量;为实现工程装置工艺流程的自动化控制,应加强智能型电动、液动传动装置阀门的开发;加快研制新的传动方式如磁力传动,开发新型密闭式磁力传动阀门系列,消除阀杆与填料之间的漏点,使之适用于易燃、易爆、有毒、腐蚀性介质和要求锁定、避免误操作的管线上。
为此,阀门行业应组建企业集团,加大科技投入,开发高、大、精、尖阀门产品;加强产品标准化工作,使标准在数量和水平上跟上形势发展的需要;继续开展内、外漏攻关,尽快解决“跑、冒、滴、漏”等质量问题。
石化泵发展方向
泵石化行业常用的泵有离心泵、往复泵、螺杆泵、齿轮泵、屏蔽泵、真空泵等。未来石化泵发展方向主要是大型化、高速化、机电一体化及成套化、标准化、系列化和通用化;多品种、性能广、寿命长及高可靠性、高效率、密封及轴承生产大型化和专业化。
国际上石化泵生产技术比较成熟,规格品种多,标准化程度高。近年来石化泵技术研究发展日新月异,如研究介质在泵内部的流动理论,利用计算流体力学,对离心泵叶轮内部流场进行数值模拟,设计出合理的叶轮流道,提高叶轮的水力效率:采用三元理论设计泵,计算叶轮尺寸和叶轮内流速分布情况,并考虑粘性流体对边界层的影响,提高泵效率;泵产品机电仪一体化技术、可靠性技术和节能技术研究等都有新进展。在耐腐蚀材料研究和开发方面,石化泵今后将不再局限于不锈钢、高镍合金材料,还要更多采用钛、锆等优质耐腐蚀材料。
如何加快做好压缩机组国产化
压缩机石化生产装置的大型化带动了压缩机组的大型化。大型压缩机组包括大型离心、往复及螺杆式压缩机,其要求是高效、长周期运转,能5年以上不间断运行,同时可一机多用,具备多功能性。
国内市场对大型压缩机组的需求量很大,不可能长期依靠进口解决。为加快搞好石油和化学工业用大型压缩机组的国产化,需要做好如下工作:
(1)要加大技术开发力度,特别要加强特大流量压缩机的特大流量系数基本级的研究和开发;
(2)要加强工艺和设备的横向联合。工艺技术的选择与压缩机组的设计、制造和运行密切相关,设备的设计应了解机组所处的工艺过程及工艺过程技术参数对机组的影响;
(3)要加强大型机组的成套能力,改变以往重视主机、轻视辅机的现象。一台机组在工艺装置中是否安全平稳运行,不光要看主机的质量性能,还取决于大型压缩机组各个部件之间的良好配合;
(4)要促进制造厂文件交付的标准化。压缩机组是复杂技术的集成,因此涉及技术参数的文件交付也应标准化,内容清单应向国际化靠拢;
(5)要提倡始终坚持用户至上、服务至上,一切为用户着想。压缩机组与工艺系统有着千丝万缕的联系,需要机组的设计方与用户来协调解决 。
风机方向发展
目前,国外风机技术正向着风机容量不断增大、高效化、高速小型化和低噪音的方向发展,这也是国内风机行业未来的技术发展方向。石化等装置规模的日益大型化,客观上需要各类风机的容量也随之不断增加,大容量风机未来几年在市场中将会受到欢迎。为提高效率,三元流动叶轮已在风机中得到越来越广泛的应用,其他如斜流风机等特殊用途的风机也将会有很大的市场。各类风机采用三元流动叶轮后,在提高效率的同时,压力也可提高,所以在同等条件下叶轮外径可减少10%~30%,这样就取得了缩小体积和减轻质量的双重效果。此外提高转速也是风机小型化的重要途径之一。风机的噪声是工业生产中主要的噪声污染源之一,风机大型化和高速化会使得噪声问题更加突出,为此可通过改进风机结构设计、降低本体噪声来消减低频噪声,若达不到要求,可采取加装消声器等措施。