Nuvarande status och framtid förKryogena pumpar
Under de senaste åren har naturgas stadigt ökat sin andel av den globala energiförbrukningen, och positionerat sig vid sidan av olja och kol som en av de tre huvudpelarenergierna. Flytande naturgas (LNG) är erkänt över hela världen som en ren energikälla och erbjuder många fördelar inklusive energieffektivitet, miljövänlighet, säkerhet, tillförlitlighet och ekonomiska fördelar. I Kina har den nationella "12:e femårsplanen" uppmuntrat utveckling och introduktion av LNG. År 2012 hade Kina etablerat 12 LNG-importterminaler i kuststäder, med en total kapacitet på 35 miljoner ton, vilket översteg den kombinerade volymen för gasledningarna från väst till öster första och andra ledningar. Den snabba utvecklingen av flytande LNG-teknik i Kina har stöttats av den "13:e femårsplanen", som syftar till att uppnå en naturgasförsörjningskapacitet på 360 miljarder kubikmeter år 2020, vilket står för 8,3 % till 10 % av primärenergiförbrukningen .
Kina importerar främst naturgas i form av LNG. LNG-produktion och -konsumtionsprocessen innefattar flera nyckelstadier: kondensering, transport, mottagning, transport och försäljning. LNG-kryogena pumpar spelar en avgörande roll i varje steg i LNG-försörjningskedjan.
För närvarande är det bara ett fåtal företag globalt som producerar kryogena LNG-pumpar, och Kinas LNG-produktion är i sin linda. Inhemska LNG-vätskeanläggningar, mottagningsterminaler, förångningsstationer och tankstationer för LNG-fordon använder huvudsakligen västerländska produkter, som är dyra och har långa leveranstider. I linje med nationell policy för att utveckla LNG-industrin och säkerställa energisäkerhet finns det ett akut behov av att utveckla inhemska LNG-överföringspumpar.
Aktuell status och utvecklingstrender
Internationell teknologistatus
USA startade industriell skala forskning om flytande naturgas så tidigt som 1910 och startade LNG-produktion 1917. Därefter gick utvecklade länder som Storbritannien, Frankrike och Japan in i LNG-handeln. USA har ett nästan 100-årigt försprång inom forskning om lågtemperaturpumpteknologi jämfört med Kina. Stora internationella lågtemperaturpumpstillverkare inkluderar EBARA (USA), NIKKISO (USA) och JC-CARTER (förvärvad av NIKKISO). Dessa företag har decennier av erfarenhet av produktutveckling, tillverkning, testning och drift, med en trend mot att utveckla stora, effektiva och pålitliga produkter.
Inhemsk teknologistatus och trender
Med snabba framsteg inom grundforskning och ingenjörsteknik i Kina har inhemska tillverkare av kryogena pumpar bedrivit forskning och tillämpningar inom lågtemperaturmaterial, dränkbara motorer, inloppsbottenventiler, elektriska komponenter och lågtemperaturlager. Betydande framsteg har gjorts inom teknik för testning av låga temperaturer och säkerhetsövervakning. En komplett uppsättning av design-, tillverknings-, testnings- och ingenjörsapplikationsteknologier saknas dock fortfarande, och det finns fortfarande ett gap i ingenjörserfarenhet jämfört med utländska tillverkare. Kontinuerlig tillämpning och erfarenhetsackumulering krävs för att överbrygga detta gap.
LNG-pumpens struktur och funktioner
LNG-kryogena dränkbara pumpar består av komponenter som lågtemperatursänkbara motorer, pumphjul, ledskovlar, lager och dragkraftsbalansstrukturer. Dessa pumpar är centrifugaldesignade och uppfyller temperaturkraven på -196 grader med utmärkt anti-kavitationsprestanda. Nyckelkomponenter, såsom motorn, kyls direkt av LNG och fungerar i en syrefri miljö, vilket eliminerar explosionsrisker. Lager i dränkbara pumpar utsätts för extremt låga temperaturer och använder keramiska kullager av kiselnitrid för stabilitet.
Fördelar med dränkbara LNG-pumpar
>Tätningslös design:Eliminerar risken för läckage av axeltätning.
>Stabil temperatur:Motorkylning med LNG håller en stabil temperatur utan explosionsrisk.
>Lågt ljud:Hela pumpen är nedsänkt i vätska, vilket ger lågt driftljud.
>Enkel struktur:Koaxialmotor och impellerdesign säkerställer hög tillförlitlighet.
>Förlängd lagerlivslängd:Inbyggda balansmekanismer minskar axiella krafter.
>Självsmörjande lager:Lagren smörjs av mediet, vilket eliminerar behovet av ytterligare smörjsystem.
Dränkbara LNG-pumpar har haft stor framgång i applikationer som stora LNG-fartyg, tankstationer för fordon och LNG-mottagningsterminaler.
Inrikes FoU-anvisningar förLNG dränkbara pumpar
Det övergripande målet för forskning och utveckling av inhemska dränkbara LNG-pumpar är att utveckla en serie kryogena LNG-pumpar med stort flöde som uppfyller internationella standarder för tekniknivå och driftsäkerhet. Viktiga forskningsområden inkluderar:
>Hydraulisk teknik:Utveckla högflödeseffektiva pumphjul med låg kavitation lämpliga för LNG, och optimera hydraulisk design för att matcha importerade pumpkurvor.
>Nedre ventilutveckling:Optimera inhemska bottenventildesigner för tätning, styrka, utbytbarhet och allmän användbarhet.
>Materialforskning vid låg temperatur:Studera material för lågtemperaturhållfasthet och deformation och utveckla material för lågtemperaturmotorer.
>Smörjning av lågtemperaturlager:Ta itu med smörjningsproblem i LNG-pumpar med lågviskösa LNG som smörjmedel.
Framtida trender och framtidsutsikter
Kinas LNG-importvolym har nästan fördubblats under de senaste fem åren, och år 2022 förväntas den totala kapaciteten för LNG-mottagningsstationer i Kina överstiga 13 miljoner ton per år. Med ett gynnsamt utbud av globala LNG-resurser och stark inhemsk efterfrågan har Kinas LNG-marknad en lovande utsikt. Byggandet av ytterligare LNG-mottagningsstationer kommer att driva på den ökande efterfrågan på LNG-pumpar. Framtida utveckling kommer att omfatta pumpar för andra kryogena medier som etylen, propan och flytande kväve. Framstegen för ren energipolitik i Kina kommer att ytterligare öka marknadspotentialen för inhemskt utvecklade dränkbara LNG-pumpar.
Viktiga forskningsområden för framtiden inkluderar lågtemperaturmaterial, smörjning av lager vid låga temperaturer, egenskaper hos lågtemperaturmotorer och testteknik för LNG-pumpmedia.
