Starea curentă și viitorulPompe criogenice
În ultimii ani, gazele naturale și-a crescut constant ponderea în consumul global de energie, poziționându-se alături de petrol și cărbune ca unul dintre cei trei principali piloni de energie. Gazul natural lichefiat (GNL) este recunoscut la nivel mondial ca o sursă de energie curată, oferind numeroase beneficii, inclusiv eficiență energetică, respectarea mediului, siguranță, fiabilitate și avantaje economice. În China, „al 12-lea plan cincinal” național a încurajat dezvoltarea și introducerea GNL. Până în 2012, China a înființat 12 terminale de import de GNL în orașele de coastă, cu o capacitate totală de 35 de milioane de tone, depășind volumul combinat al primei și celei de-a doua linii ale conductelor de gaz West-to-East. Dezvoltarea rapidă a tehnologiei de lichefiere a GNL în China a fost susținută de „Planul cincinal al 13-lea”, care urmărește atingerea unei capacități de furnizare a gazelor naturale de 360 de miliarde de metri cubi până în 2020, reprezentând 8,3% până la 10% din consumul de energie primară. .
China importă în principal gaz natural sub formă de GNL. Procesul de producție și consum de GNL implică mai multe etape cheie: lichefiere, transport, recepție, transport și vânzare. Pompele criogenice GNL joacă un rol crucial în fiecare etapă a lanțului de aprovizionare cu GNL.
În prezent, doar câteva companii produc la nivel global pompe criogenice GNL, iar producția de GNL din China este la început. Instalațiile interne de lichefiere a GNL, terminalele de recepție, stațiile de vaporizare și stațiile de realimentare pentru vehicule cu GNL folosesc în principal produse occidentale, care sunt scumpe și au termene de livrare lungi. În conformitate cu politicile naționale de dezvoltare a industriei GNL și de asigurare a securității energetice, există o nevoie urgentă de a dezvolta pompe interne de transfer GNL.
Starea curentă și tendințele de dezvoltare
Statutul Tehnologic Internațional
Statele Unite au început cercetările de lichefiere a gazelor naturale la scară industrială încă din 1910 și au început producția de GNL în 1917. Ulterior, țări dezvoltate precum Regatul Unit, Franța și Japonia au intrat în comerțul cu GNL. SUA au un avans de aproape 100-an în cercetarea tehnologiei pompelor de temperatură joasă, comparativ cu China. Principalii producători internaționali de pompe de temperatură joasă includ EBARA (SUA), NIKKISO (SUA) și JC-CARTER (achiziționat de NIKKISO). Aceste companii au zeci de ani de experiență în dezvoltarea, fabricarea, testarea și operarea produselor, cu tendința de a dezvolta produse mari, eficiente și de încredere.
Starea și tendințele tehnologiei interne
Odată cu progresele rapide în cercetarea de bază și tehnologia ingineriei din China, producătorii autohtoni de pompe criogenice au efectuat cercetări și aplicații în materiale cu temperatură joasă, motoare submersibile, supape de admisie inferioară, componente electrice și rulmenți de temperatură joasă. S-au înregistrat progrese semnificative în tehnologia de testare la temperatură scăzută și monitorizarea siguranței. Cu toate acestea, încă lipsește un set complet de tehnologii de proiectare, producție, testare și aplicații de inginerie și rămâne un decalaj în experiența inginerească în comparație cu producătorii străini. Aplicarea continuă și acumularea de experiență sunt necesare pentru a reduce acest decalaj.
Structura și caracteristicile pompei GNL
Pompele submersibile criogenice GNL constau din componente precum motoare submersibile la temperatură joasă, rotoare, palete de ghidare, rulmenți și structuri de echilibrare a tracțiunii. Aceste pompe au un design centrifugal și îndeplinesc cerințele de temperatură de -196 grade cu performanțe excelente anti-cavitație. Componentele cheie, cum ar fi motorul, sunt răcite direct de GNL și funcționează într-un mediu fără oxigen, eliminând riscurile de explozie. Rulmenții din pompele submersibile sunt expuși la temperaturi extrem de scăzute și folosesc rulmenți cu bile din ceramică cu nitrură de siliciu pentru stabilitate.
Avantajele pompelor submersibile GNL
>Design fără etanșare:Elimină riscul de scurgere a etanșării arborelui.
>Temperatura stabila:Răcirea motorului cu GNL menține o temperatură stabilă fără risc de explozie.
>Zgomot redus:Întreaga pompă este scufundată în lichid, rezultând un zgomot redus de funcționare.
>Structură simplă:Motorul coaxial și designul rotorului asigură o fiabilitate ridicată.
>Durată de viață extinsă a rulmentului:Mecanismele de echilibrare încorporate reduc forțele axiale.
>Rulmenti cu autolubrifiere:Rulmenții sunt lubrifiați de mediu, eliminând necesitatea unor sisteme de lubrifiere suplimentare.
Pompele submersibile de GNL au cunoscut un succes larg răspândit în aplicații precum transportoarele mari de GNL, stațiile de realimentare pentru vehicule și terminalele de recepție a GNL.
Direcții interne de cercetare și dezvoltare pentruPompe submersibile GNL
Obiectivul general al cercetării și dezvoltării pompelor submersibile GNL interne este de a dezvolta o serie de pompe criogenice GNL cu debit mare care să îndeplinească standardele internaționale de nivel de tehnologie și fiabilitate operațională. Domeniile cheie de cercetare includ:
>Tehnologia hidraulica:Dezvoltați rotoare cu debit mare, eficiente și cu cavitație scăzută, potrivite pentru GNL și optimizați designul hidraulic pentru a se potrivi cu curbele pompei importate.
>Dezvoltarea supapei inferioare:Optimizați designul supapelor inferioare interne pentru etanșare, rezistență, interschimbabilitate și utilizare generală.
>Cercetarea materialelor la temperatură joasă:Studiați materialele pentru rezistența și deformarea la temperatură scăzută și dezvoltați materiale pentru motoare cu temperatură scăzută.
>Ungerea rulmenților la temperatură joasă:Abordați provocările de lubrifiere în pompele de GNL folosind GNL cu vâscozitate scăzută ca lubrifiant.
Tendințe viitoare și perspective
Volumul importurilor de GNL din China aproape s-a dublat în ultimii cinci ani, iar până în 2022, capacitatea totală a stațiilor de recepție a GNL din China este de așteptat să depășească 13 milioane de tone pe an. Cu o aprovizionare favorabilă de resurse globale de GNL și o cerere internă puternică, piața de GNL din China are o perspectivă promițătoare. Construcția unor stații suplimentare de recepție a GNL va conduce la creșterea cererii de pompe GNL. Dezvoltarea viitoare va include pompe pentru alte medii criogenice, cum ar fi etilena, propanul și azotul lichid. Avansarea politicilor de energie curată în China va spori și mai mult potențialul pieței pentru pompele submersibile GNL dezvoltate pe plan intern.
Domeniile cheie de cercetare pentru viitor includ materialele cu temperatură scăzută, lubrifierea rulmenților la temperaturi scăzute, caracteristicile motoarelor cu temperatură scăzută și tehnologiile de testare pentru mediile pompelor GNL.
