Do lutego 2020 roku skład ropy naftowej w brazylijskim porcie morskim wykorzystywał dwie pompy odśrodkowe do transportu ciężkiej ropy ze zbiorników magazynowych do cystern lub statków. Wymaga to wtrysku oleju napędowego w celu zmniejszenia wysokiej lepkości medium, co jest kosztowne. Właściciele zarabiają co najmniej 2000 dolarów dziennie. Ponadto pompy odśrodkowe często ulegają awariom z powodu uszkodzeń kawitacyjnych. Właściciel zdecydował się najpierw wymienić jedną z dwóch pomp odśrodkowych na pompę wielośrubową NOTOS® firmy NETZSCH. Dzięki bardzo dobrej wydajności ssania, wybrana pompa czterośrubowa 4NS nadaje się również do mediów o wysokiej lepkości do 200 000 cSt, zapewniając wydajność do 3000 m3/h. Po uruchomieniu okazało się, że pompa wielośrubowa może pracować bez kawitacji nawet przy znacznie wyższych wydajnościach w porównaniu z innymi pompami odśrodkowymi. Kolejną zaletą jest brak konieczności dodawania dużych ilości oleju napędowego. W oparciu o te pozytywne doświadczenia, w lutym 2020 roku klient zdecydował się również na wymianę drugiej pompy odśrodkowej na NOTOS®. Co więcej, widać wyraźnie, że zużycie energii można znacznie zmniejszyć.
„Te pompy służą do transportu ciężkiej ropy naftowej z baz zbiornikowych do cystern lub statków w portach morskich północno-wschodniej Brazylii, głównie w okresach suszy” – wyjaśnia Vitor Assmann, starszy kierownik ds. sprzedaży w NETZSCH Brazil. „Dzieje się tak, ponieważ elektrownie wodne w tym kraju produkują mniej energii w tych okresach, co zwiększa zapotrzebowanie na ciężką ropę. Do lutego 2020 roku przeładunek odbywał się za pomocą dwóch pomp odśrodkowych, jednak ta pompa odśrodkowa miała problemy z wysoką lepkością”. „Konwencjonalne pompy odśrodkowe mają słabą wydajność ssania, co oznacza, że część ropy pozostaje w zbiorniku i nie może być wykorzystana” – wyjaśnia Vitor Assmann. „Ponadto nieprawidłowa technologia może prowadzić do kawitacji, która w dłuższej perspektywie doprowadzi do awarii pompy”.
Dwie pompy odśrodkowe w brazylijskiej farmie zbiorników również cierpią z powodu kawitacji. Ze względu na wysoką lepkość, wartość NPSHa systemu jest niska, szczególnie w nocy, co prowadzi do konieczności dodawania drogiego oleju napędowego do oleju ciężkiego w celu zmniejszenia lepkości. „Codziennie trzeba dolewać około 3000 litrów, co kosztuje co najmniej 2000 dolarów dziennie” – kontynuował Asman. Aby poprawić niezawodność i wydajność procesu oraz obniżyć koszty energii, właściciel zdecydował się wymienić jedną z dwóch pomp odśrodkowych na pompę wielośrubową NOTOS® firmy NETZSCH i porównać wydajność obu urządzeń.
Seria NOTOS® obejmuje zazwyczaj pompy wielośrubowe z dwoma (2NS), trzema (3NS) lub czterema (4NS) śrubami, które można elastycznie stosować do pompowania cieczy o różnej lepkości, a nawet przy wysokich natężeniach przepływu. Baza ropy naftowej w Brazylii potrzebowała pompy o wydajności do 200 m³/h ciężkiej ropy przy ciśnieniu 18 barów, temperaturze 10–50°C i lepkości do 9000 cSt. Właściciel parku zbiornikowego zdecydował się na dwuśrubową pompę 4NS o wydajności do 3000 m³/h, która nadaje się do mediów o wysokiej lepkości do 200 000 cSt.
Pompa jest wysoce niezawodna, odporna na pracę na sucho i może być wykonana z materiałów specjalnie dobranych do danego zastosowania. Nowoczesne technologie produkcyjne pozwalają na uzyskanie mniejszych tolerancji między elementami dynamicznymi i statycznymi, co zmniejsza potrzebę ponownego lutowania. W połączeniu z kształtem komory pompy zoptymalizowanym pod kątem przepływu, uzyskuje się wysoką wydajność.
Jednak oprócz wydajności, elastyczność pompy pod względem lepkości pompowanego medium jest szczególnie ważna dla właścicieli brazylijskich farm zbiornikowych: „Podczas gdy zakres pracy pomp odśrodkowych jest wąski, a wraz ze wzrostem lepkości ich wydajność gwałtownie spada. Pompa wielośrubowa NOTOS ® pracuje bardzo wydajnie w całym zakresie lepkości”, wyjaśnia starszy kierownik sprzedaży. „Ta koncepcja pompowania opiera się na interakcji ślimaka z obudową. Tworzy ona komorę transportową, w której medium przemieszcza się w sposób ciągły od strony wlotowej do strony tłocznej pod stabilnym ciśnieniem – niemal niezależnie od konsystencji lub lepkości medium”. Na wydajność wpływa prędkość pompy, średnica i skok ślimaka. W związku z tym jest ona bezpośrednio proporcjonalna do prędkości i można ją płynnie regulować za jej pomocą.
Pompy te można dostosować do aktualnego zastosowania, aby uzyskać optymalną wydajność. Dotyczy to głównie wymiarów pompy i jej tolerancji, a także akcesoriów. Można zastosować na przykład zawory nadciśnieniowe, różne systemy uszczelnień oraz urządzenia do monitorowania łożysk za pomocą czujników temperatury i drgań. „W przypadku brazylijskiej aplikacji lepkość medium w połączeniu z prędkością obrotową pompy wymagała podwójnego uszczelnienia z zewnętrznym systemem uszczelniającym” – wyjaśnia Vitor Assmann. Na życzenie klienta projekt spełnia wymagania API.
Ponieważ pompa 4NS może pracować w środowiskach o wysokiej lepkości, nie ma potrzeby wtryskiwania oleju napędowego. To z kolei pozwoliło obniżyć koszty o 2000 dolarów dziennie. Ponadto pompa pracuje wydajniej podczas pompowania tak lepkich mediów, zmniejszając zużycie energii o ponad 40% do 65 kW. To pozwala zaoszczędzić jeszcze więcej energii, zwłaszcza po udanej fazie testów w lutym 2020 roku, kiedy to druga istniejąca pompa odśrodkowa została również wymieniona na pompę 4NS.
Od ponad 70 lat firma NETZSCH Pumps & Systems zaopatruje rynek globalny w pompy jednośrubowe NEMO®, pompy łopatkowe TORNADO®, pompy wielośrubowe NOTOS®, pompy perystaltyczne PERIPRO®, rozdrabniacze, systemy opróżniania beczek, urządzenia dozujące i akcesoria. Oferujemy dostosowane do indywidualnych potrzeb, kompleksowe rozwiązania dla zastosowań w różnych branżach. Zatrudniając ponad 2300 pracowników i osiągając obroty w wysokości 352 milionów euro (rok obrotowy 2022), NETZSCH Pumps & Systems jest największą jednostką biznesową w Grupie NETZSCH o najwyższych obrotach, obok działów NETZSCH Analysis & Testing oraz NETZSCH Grinding & Dispersion. Nasze standardy są wysokie. Obiecujemy naszym klientom „sprawdzoną doskonałość” – wyjątkowe produkty i usługi we wszystkich obszarach. Od 1873 roku wielokrotnie udowadniamy, że potrafimy dotrzymać tej obietnicy.
Manufacturing & Engineering Magazine, w skrócie MEM, jest wiodącym w Wielkiej Brytanii magazynem inżynieryjnym i źródłem wiadomości z branży produkcyjnej, obejmującym różne obszary branżowe, takie jak: produkcja kontraktowa, druk 3D, inżynieria budowlana i lądowa, motoryzacja, inżynieria lotnicza, inżynieria morska, inżynieria kolejowa, inżynieria przemysłowa, projektowanie wspomagane komputerowo, projektowanie wstępne i wiele innych!
Czas publikacji: 31 lipca 2024 r.