So werden Hochdruckpumpen in Entsalzungsanlagen eingesetzt
posted am: 24 Juni 2021
Innovative Hochdruckpumpen sind wegweisend in Sachen Entsalzungsleistung und Energieeffizienz. Laut aktuellen Statistiken der International Desalination Association (IDA) nimmt das Wachstum im Bereich der Entsalzung dramatisch zu. Die primär eingesetzte Technologie ist nach wie vor die Umkehrosmose (RO), ein Verfahren, das sich als praktikable Lösung für Wasserknappheit erwiesen hat - ein Problem, mit dem jedes Jahr mehr Länder konfrontiert sind.
Die Reduzierung des Energieverbrauchs, der für den RO-Prozess erforderlich ist, um die Kosten niedrig zu halten, bietet nachhaltigere Anlagenpraktiken und liefert weiterhin sauberes, bezahlbares Wasser. Dies ist für jeden Erstausrüster (OEM) und jeden Auftragnehmer für Planung, Beschaffung und Bau (EPC) von entscheidender Bedeutung. Das Erreichen dieser Ziele kann nur im Rahmen eines sicheren, vorhersehbaren und störungsfreien Betriebs erreicht werden.
Die Verbesserung der aktuellen mehrstufigen Kreiselpumpentechnologie ist der nächste Schritt zur Senkung des Energieverbrauchs und zur Erhöhung der Pumpenleistung, um niedrigere Betriebskosten und eine schnellere Investitionsrendite für die Bereitstellung von sicherem, erschwinglichem entsalztem Wasser zu gewährleisten.
Die Rolle von Hochdruckpumpen in Entsalzungsanlagen
Die Hochdruckpumpe ist das Herzstück des Entsalzungsprozesses - jede Entsalzungsanlage muss mindestens eine dieser Pumpen haben. In Anlagen mit mehreren Strängen, d. h. modularen Entsalzungseinheiten, die aus Membranen, Pumpen, Energierückgewinnungsgeräten usw. bestehen, verfügt jeder Strang in der Regel ebenfalls über eine Pumpe. Die Stränge teilen sich in der Regel gemeinsame Rohrleitungssammler und können eine gemeinsame Systemvorbehandlung nutzen.
In den frühen Tagen der Entsalzung waren Verdrängerpumpen (PD) üblich. PD-Pumpen boten höhere Wirkungsgrade als frühe Zentrifugalpumpen, als die Entsalzungsanlagen noch relativ klein waren.
Entsalzungsanlagen relativ klein waren.
Mit zunehmender Reife der Entsalzung erkannten die Anwender jedoch die Grenzen der Verdrängerpumpen bei der Skalierung auf größere Anlagen und begannen, Zentrifugalpumpen aufgrund ihrer einfacheren Bedienung, Wartung und Skalierbarkeit auf größere Kapazitäten einzusetzen. Verdrängerpumpen haben immer noch einen Platz in der Entsalzung, sind aber typischerweise in kleineren Anlagengrößen zu finden, die weniger als 100 Gallonen pro Minute (gpm) erzeugen.
Zentrifugalpumpen - Technologische Fortschritte und Designs
Der Wirkungsgrad von Zentrifugalpumpen hat sich aufgrund technologischer Innovationen weiter erhöht. Eine Schlüsselinnovation ist der Einsatz von CFD-Software (Computational Fluid Dynamics) zur Optimierung des Designs der Hydraulikkomponenten. Der Einsatz dieser hochkomplexen Software ermöglicht es den Pumpenherstellern, den gesamten hydraulischen Raum der Pumpe präzise zu modellieren und Effizienzverluste im Inneren zu reduzieren.
Der Hydraulikkonstrukteur hat die Möglichkeit zu sehen, wie die Wasserströmung auf Änderungen der Schaufelgeometrie reagieren wird, ohne für jedes neue Design einen Prototyp bauen zu müssen. Natürlich werden alle Designs während der BETA-Testphase des Projekts vollständig getestet.
Eine weitere Schlüsselkomponente bei der Konstruktion von Hochdruckpumpen ist, wie die Pumpe mit Schublasten umgeht. Schublasten können auf verschiedene Arten gehandhabt werden. Einige sind effektiver als andere. Einige Pumpen verlassen sich auf das Motorlager, um die Axiallast zu bewältigen, obwohl diese Konfiguration nicht üblich ist, da das Motorlager nicht für die hohen Lasten ausgelegt ist, die durch den Entsalzungsprozess entstehen.