[00131895]打破国外垄断的大功率高速泵产品

1、课题来源与背景 美国胜达因公司（Sundyne）是第一个将航空航天高速泵应用于工业装置的企业,自20世纪70年代末进入我国石油化工领域,一度全面垄断中国石油化工及化工领域小流量高扬程泵市场。在此情况下,国家提出了重点装备国产化目录,其中包括60万吨/年以上规模PTA装置进料泵。PTA行业是我国将来一段时间内重点发展的领域。高压溶剂进料泵是PTA装置的关键设备之一,输送介质为含有固体颗粒并具有一定腐蚀性的液体,基本都采用大功率高速泵,长期以来依赖进口Sundyne公司的HMP3000型高速泵,这不仅增加设备成本,且运行维修困难,维护费用高。更为重要的是制造周期至少15个月以上,备品备件及售后服务也无法满足国内市场的要求,这限制了国内很多厂家的建设及运行。因此有必要研制新型大功率高速泵,打破Sundyne公司的技术垄断。 2、技术原理及性能指标 GSB-W7泵的研制突破了600kW级高速泵整体设计、传动、水力优化设计、 监测控制、运行稳定性等多项关键技术,坚持理论分析、数值计算和物理试验相结合的技术路线。主要技术内容包括齿轮箱设计、机械密封系统、监控系统、过流部分优化设计、轴承动静特性、转子动力学分析及泵性能试验系统。 PTA装置的溶剂进料泵主要技术指标：流量为100～130m3/h,扬程900～1200m,效率65%,介质为TA浆料（30%TA,70%水）,泵及齿轮箱的振动值小于4.5mm/s（RMS）。以PTA装置进料泵国产化应用为目标,研制具有自主知识产权的大功率高速泵——600kW级高速泵（型号为GSB-W7）,流量范围10～300m3/h,扬程300～2500m的系列化产品。 3、技术的创造性与先进性 项目研制过程中突破大功率高速泵整体设计、传动、水力性能、试验等关 键技术,其主要创新点体现在： 1)采用高度集成的泵、齿轮箱一体化结构,突破了大功率高速泵整体设 计关键技术,轴功率达到600KW。 2)建立回流稳定器、诱导轮、切线叶轮和导叶扩压器的整体高效水力模 型解决了高速泵运行区域较窄,效率较低,汽蚀性能差的难题。 3)建立完备的挠性支撑可倾瓦轴承设计方法,突破该轴承的制造技术, 解决了转子运行稳定性和轴承温度高的难题。 4)建立“数据自 动采集、故障准确诊断、在线预警安全”为特征的一整 套高速泵启动及运行监控系统。 5)建立大功率高速泵用开闭式试验系统及控制方法,解决了大功率高速泵试验入口工况波动大以及发热大引起的水力性能试验、汽蚀试验准确性较低的问题。 4、技术的成熟程度,适用范围与安全性 该型高速泵可以广泛运用于PTA行业的高压溶解反应器进料泵,炼油行业的 加氢进料泵、乙烯行业的丙烯进料泵、甲乙酮行业的丁烯进料泵和煤化工行业的进料泵等市场,电力行业锅炉给水适用范围广。由于长期运行安全可靠,技术成熟度高,目前国内近九成的PTA项目高压溶解反应器进料泵都采用GSB-W7泵,合同额达2.79亿元,现场运行稳定,得到用户一致好评,同时为用户节省了大量宝贵外汇。 同时,GSB-W7的研制成功,扩展了国内高速泵的设计水平。特别是水力部件的优化设计,轴承的优化设计,使得整机效率比国际同类产品至少高出2.5%,使我们产品更具竞争力的同时,也降低了用户的使用成本,而且节能减排,对于环境保护有重要意义。 5、应用情况及存在的问题 国内没有厂商能生产满足新建大产能PTA装置需求的高速泵,我公司把握住市场机遇,积极推广新研发的GSB-W7高速泵,与美国Sundyne公司的HMP3000和HMP7000泵展开竞争,相继签订了绍兴远东石化、翔鹭石化（漳州）、恒力石化（大连）、海南逸盛石化、台化兴业（宁波）、江苏虹港石化、江苏雅鹿石化、江苏海伦石化、四川晟达化学和汉邦（江阴）石化等公司新上PTA装置的140多台GSB-W7高速泵,总合同额约2.79亿元,为所实现毛利润约1.77亿元。 6、历年获奖情况 《GSB-W7型高速泵研制》于2013年12月获得中国航天科技集团公司第六研究院的科学技术一等奖。