小流量高揚程工況解決方案助力二氧化碳電解制合成氣

項目核心環節“補水泵系統”面臨嚴苛工況挑戰：小流量（≤28m3/h）、高揚程（最高 400m）、低裝置汽蝕余量（NPSHA≤2.0m），且介質含微量固體顆粒，傳統多級泵、高速泵存在效率低、維護頻繁、汽蝕風險高等問題。沃爾姆VMH03X 系列泵憑借定制化設計，成為該項目補水泵的核心裝備。

1.精準適配嚴苛工況的結構設計

• VMH03X 系列泵采用單級懸臂、端進頂出、徑向剖分的 API 610 OH2 型結構，專為小流量高揚程場景打造：高效汽蝕性能：通過開式扇形葉輪與優化流道設計，在 3000rpm 轉速下實現 NPSHr≤1.5m（無需誘導輪），較傳統 OH2 泵汽蝕余量降低 40%，徹底解決低 NPSHA 工況下的汽蝕難題，保障電解槽連續穩定供水。

• 軸向力動態平衡技術：開式葉輪獨特的扇形葉片布局，配合泵體與葉輪間的間隙優化（0.8-1.2mm），自動平衡 95% 以上軸向力，避免傳統閉式葉輪在低流量區的軸向力突變問題，確保≤1m3/h 超小流量工況下的長期穩定運行，振動值≤2.5mm/s（API 標準≤3mm/s）。

2.高可靠性與易維護性設計

• 中心線支撐結構：泵體采用中心支撐方式，管口載荷承載能力達 API 610 標準 3 倍（常規泵為 2 倍），有效降低管道應力對軸系的影響，機封壽命延長 60%，尤其適用于 - 80℃~+427℃寬溫域工況（項目中實際運行溫度 120℃）。

• 后拉式維護結構：配備加長膜片聯軸器，檢修時無需拆卸進出口管線及驅動機，單人 45 分鐘即可完成機封或軸承更換，較傳統泵維護時間縮短 70%，顯著提升項目運維效率。

3.全工況適應性配置

• 耐磨耐蝕方案：針對含顆粒介質（項目中固體顆粒≤50μm，質量濃度≤1%），葉輪與泵體可選配碳化鎢耐磨涂層（硬度≥HRC65），磨損速率較普通材質降低 50%；密封腔支持 API 682 全系列集裝式機械密封（項目采用 Plan 23 沖洗方案），滿足易燃、強腐蝕介質輸送要求。

• 寬范圍性能覆蓋：單級 / 兩級懸臂結構可選，流量范圍 1-28m3/h，揚程 8-400m，轉速 1480或2980r/min，設計壓力最高 11.0MPa，全面替代傳統多級泵（≤200m 揚程）與高速泵（能耗高、噪音大），實現“一機多能”。

1.核心性能指標達標

• 穩定運行：自 2024 年 5 月投用以來，連續運行 8000 小時無故障，滿足項目 24 小時不間斷供水需求，泵效率較設計值高 3%。

• 能耗優化：相比同參數多級泵，電機功率降低 15%（項目選用 90kW 電機，多級泵需 110kW），年節電約 12 萬 kWh，配合變頻器調節，部分負荷工況效率提升至 75%。

2.全生命周期價值提升

• 維護成本下降：軸承采用背對背角接觸球軸承 + 圓柱滾子軸承組合，搭配迷宮式防塵盤與水冷套冷卻系統，軸承溫度控制在 75℃以內（環境溫度 35℃），潤滑油更換周期延長至 12000 小時，年均維護費用較傳統泵降低 40%。

• 工況適應性驗證：在項目調試階段（介質含 1% 粒徑≤50μm 顆粒，NPSHA=1.8m），通過耐磨涂層與間隙設計，泵體磨損量≤0.05mm / 年，遠低于行業允許值（0.5mm / 年），證明其在含顆粒介質中的優異表現。

  
  

在二氧化碳電解制合成氣項目中，VMH03X 系列泵以“精準定制 + 技術創新”突破傳統泵型的性能瓶頸，不僅保障了低碳技術裝備的穩定運行，更樹立了小流量高揚程工況下的行業解決方案標桿。隨著全球 CCUS 技術的規模化推廣，該系列泵將持續賦能能源轉型，為工業領域低碳化提供可靠的流體輸送保障。