Do februarja 2020 je skladišče nafte v brazilskem morskem pristanišču uporabljalo dve centrifugalni črpalki za prevoz težke nafte iz skladiščnih rezervoarjev v cisterne ali ladje. To zahteva vbrizgavanje dizelskega goriva za zmanjšanje visoke viskoznosti medija, kar je drago. Lastniki zaslužijo vsaj 2000 dolarjev na dan. Poleg tega centrifugalne črpalke pogosto odpovedo zaradi poškodb zaradi kavitacije. Lastnik se je odločil, da bo najprej eno od dveh centrifugalnih črpalk zamenjal z večvijačno črpalko NOTOS® podjetja NETZSCH. Zaradi zelo dobre sesalne zmogljivosti je izbrana štirivijačna črpalka 4NS primerna tudi za medije z visoko viskoznostjo do 200.000 cSt, kar zagotavlja pretok do 3000 m3/h. Po zagonu je postalo jasno, da lahko večvijačna črpalka deluje brez kavitacije tudi pri bistveno višjih pretokih v primerjavi z drugimi centrifugalnimi črpalkami. Druga prednost je, da ni več treba dodajati velikih količin dizelskega goriva. Na podlagi te pozitivne izkušnje se je stranka februarja 2020 odločila, da bo tudi drugo centrifugalno črpalko zamenjala z NOTOS ® . Poleg tega je jasno, da je mogoče znatno zmanjšati porabo energije.
»Te črpalke se uporabljajo za prevoz težke nafte iz rezervoarjev do tankerjev ali ladij v morskih pristaniščih severovzhodne Brazilije, predvsem v obdobjih suše,« pojasnjuje Vitor Assmann, višji vodja prodaje pri NETZSCH Brazilija. »To je zato, ker hidroelektrarne v državi v teh obdobjih proizvedejo manj energije, kar povečuje povpraševanje po težki nafti. Do februarja 2020 se je ta prenos izvajal z dvema centrifugalnima črpalkama, vendar se je ta centrifugalna črpalka spopadala z visoko viskoznostjo.« »Konvencionalne centrifugalne črpalke imajo slabo sesalno zmogljivost, kar pomeni, da nekaj nafte ostane v rezervoarju in je ni mogoče uporabiti,« pojasnjuje Vitor Assmann. »Poleg tega lahko nepravilna tehnologija povzroči kavitacijo, kar bo dolgoročno povzročilo okvaro črpalke.«
Dve centrifugalni črpalki na brazilskem rezervoarju trpita zaradi kavitacije. Zaradi visoke viskoznosti je vrednost NPSHa sistema nizka, zlasti ponoči, kar vodi do potrebe po dodajanju dragega dizelskega goriva težki nafti za zmanjšanje viskoznosti. »Vsak dan je treba dodati približno 3000 litrov, kar stane vsaj 2000 dolarjev na dan,« je nadaljeval Asman. Da bi izboljšal zanesljivost in učinkovitost procesa ter zmanjšal stroške energije, se je lastnik odločil, da eno od obeh centrifugalnih črpalk zamenja z večvijačno črpalko NOTOS ® podjetja NETZSCH in primerja delovanje obeh enot.
Serija NOTOS ® običajno vključuje večvijačne črpalke z dvema (2NS), tremi (3NS) ali štirimi (4NS) vijaki, ki jih je mogoče prilagodljivo uporabljati za različne viskoznosti in celo visoke pretoke. Naftno skladišče v Braziliji je potrebovalo črpalko, ki bi lahko črpala do 200 m3/h težke nafte pri tlaku 18 barov, temperaturi 10–50 °C in viskoznosti do 9000 cSt. Lastnik rezervoarnega parka se je odločil za dvovijačno črpalko 4NS, ki ima zmogljivost do 3000 m3/h in je primerna za zelo viskozne medije do 200.000 cSt.
Črpalka je zelo zanesljiva, prenese suhi tek in jo je mogoče izdelati iz materialov, posebej izbranih za posamezno uporabo. Sodobne proizvodne tehnologije omogočajo manjše tolerance med dinamičnimi in statičnimi komponentami, s čimer se zmanjša potreba po ponovnem polnjenju. V kombinaciji z obliko komore črpalke, optimizirano za pretok, se doseže visoka učinkovitost.
Vendar pa je poleg učinkovitosti za lastnike brazilskih rezervoarjev še posebej pomembna tudi prilagodljivost črpalke glede viskoznosti črpanega medija: »Čeprav je delovno območje centrifugalnih črpalk ozko in se z naraščanjem viskoznosti njihova učinkovitost močno zmanjša. Večvijačna črpalka NOTOS® deluje zelo učinkovito v celotnem območju viskoznosti,« pojasnjuje višji vodja prodaje. »Ta koncept črpanja temelji na interakciji med polžem in ohišjem. Oblikuje transportno komoro, v kateri se medij neprekinjeno premika od vstopne do izpustne strani pod stabilnim tlakom – skoraj ne glede na konsistenco ali viskoznost medija.« Na pretok vplivajo hitrost črpalke, premer in nagib polža. Posledično je neposredno sorazmeren s hitrostjo in ga je mogoče gladko prilagajati.
Te črpalke je mogoče prilagoditi trenutni uporabi za doseganje optimalne zmogljivosti. To se nanaša predvsem na dimenzije črpalke in njene tolerance, pa tudi na dodatno opremo. Uporabijo se lahko na primer nadtlačni ventili, različni tesnilni sistemi in naprave za spremljanje ležajev s pomočjo temperaturnih in vibracijskih senzorjev. »Za brazilsko uporabo je viskoznost medija v kombinaciji s hitrostjo črpalke zahtevala dvojno tesnilo z zunanjim tesnilnim sistemom,« pojasnjuje Vitor Assmann. Na zahtevo naročnika je zasnova skladna z zahtevami API.
Ker lahko 4NS deluje v okoljih z visoko viskoznostjo, ni treba vbrizgavati dizelskega goriva. To je posledično zmanjšalo stroške za 2000 dolarjev na dan. Poleg tega črpalka pri črpanju takšnih viskoznih medijev deluje učinkoviteje, kar zmanjša porabo energije za več kot 40 % na 65 kW. To prihrani še več stroškov energije, zlasti po uspešni testni fazi februarja 2020, ko je bila tudi druga obstoječa centrifugalna črpalka zamenjana s 4NS.
Že več kot 70 let podjetje NETZSCH Pumps & Systems oskrbuje svetovni trg z enojnimi vijačnimi črpalkami NEMO®, rotacijskimi krilnimi črpalkami TORNADO®, večvijačnimi črpalkami NOTOS®, peristaltičnimi črpalkami PERIPRO®, mlinčki, sistemi za praznjenje sodov, dozirno opremo in dodatki. Ponujamo prilagojene, celovite rešitve za uporabo v različnih panogah. Z več kot 2300 zaposlenimi in prometom v višini 352 milijonov evrov (poslovno leto 2022) je NETZSCH Pumps & Systems največja poslovna enota v skupini NETZSCH z največjim prometom, skupaj z NETZSCH Analysis & Testing in NETZSCH Grinding & Dispersion. Naši standardi so visoki. Našim strankam obljubljamo »Preverjeno odličnost« – izjemne izdelke in storitve na vseh področjih. Že od leta 1873 vedno znova dokazujemo, da lahko to obljubo držimo.
Revija Manufacturing & Engineering, skrajšano MEM, je vodilna britanska inženirska revija in vir novic o proizvodnji, ki pokriva različna področja industrijskih novic, kot so: pogodbena proizvodnja, 3D-tiskanje, gradbeništvo in gradbeništvo, avtomobilska industrija, vesoljsko inženirstvo, pomorsko inženirstvo, železniško inženirstvo, industrijsko inženirstvo, CAD, predhodno načrtovanje in še veliko več!
Čas objave: 31. julij 2024