Hochkopf-Low-Flow-Vertikal-Zentrifugalpumpe für die Kesselzufuhr 442 m TDH 57 m3/h

Nachdem wir seit 2012 Kesselspeisepumpenpakete an unabhängige Stromerzeuger und industrielle Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen geliefert haben, hat unser Ingenieursteam direkte Betriebsrückmeldungen von über 80 Kesselspeisewasserinstallationen gesammelt, die jeden Aspekt dieser vertikalen Kreiselpumpenkonstruktion mit hoher Förderhöhe und geringem Durchfluss beeinflussen.

Die OH6-Architektur mit integriertem Getriebe wurde speziell für Kesselspeiseanwendungen ausgewählt, nachdem unsere Zuverlässigkeitsanalyse der Wartungsaufzeichnungen vor Ort gezeigt hatte, dass die einstufige Getriebekonfiguration eine durchschnittliche Zeit zwischen Überholungen von mehr als 25.000 Stunden erreicht, verglichen mit 12.000 bis 16.000 Stunden bei herkömmlichen mehrstufigen Pumpen mit Ringabschnitt, die unter gleichwertigen Betriebsbedingungen betrieben werden.

Diese Zuverlässigkeitsdaten, die über unser strukturiertes Aftermarket-Service-Berichtssystem gesammelt werden, bestätigen den grundlegenden Vorteil der Eliminierung von Zwischenbuchsen, mehreren Verschleißringsätzen und Ausgleichstrommel-Leckpfaden – den vorherrschenden Fehlerarten, die in unserer Datenbank zur Ursachenanalyse von Vorfällen bei mehrstufigen Kesselspeisepumpen identifiziert wurden.

In unserer Produktionsstätte wird jedes Kesselspeisepumpengehäuse einem hydrostatischen Drucktest bis zum 1,5-fachen des maximal zulässigen Arbeitsdrucks unterzogen, wobei die Druckabfallrate über einen 30-minütigen Stabilisierungszeitraum überwacht und aufgezeichnet wird, wodurch die Mindestanforderung von API 610 übertroffen wird.

Der präzisionsgeschliffene Schrägverzahnungssatz besteht aus einsatzgehärtetem legiertem 18CrNiMo7-6-Stahl mit einer Zahnflankenoberflächengüte von weniger als 0,4 µm Ra, überprüft durch Profilometermessung nach dem Fertigschleifen. Nach der Getriebemontage werden die Tragbilder der Zähne unter leichter Belastung mit Markierungsmasse überprüft und im Montageprotokoll fotografisch dokumentiert.

Anschließend wird die komplette Pumpen-Motor-Baugruppe mindestens vier Stunden lang einem mechanischen Lauftest unterzogen, wobei Vibrationsmessungen an den Lagergehäusen mit kalibrierten Beschleunigungsmessern gemäß den API 610-Akzeptanzkriterien durchgeführt werden.

• Praxiserprobte Zuverlässigkeitsbilanz bei der Kesselspeisung:Durch die systematische Erfassung von Wartungsereignisdaten unserer installierten Basis haben wir dokumentiert, dass die einstufige OH6-Kesselspeise-Kreiselpumpe eine mittlere Zeitspanne zwischen Überholungen von mehr als 25.000 Betriebsstunden im sauberen Kesselspeisewasserbetrieb mit ordnungsgemäßer Sauerstoffentfernung und chemischer Behandlung erreicht. Dies steht im Vergleich zu branchenveröffentlichten Daten, die eine MTBO von 12.000 bis 16.000 Stunden für mehrstufige Ringsegmentpumpen bei gleichwertigem Betrieb angeben, was einer Verbesserung des Wartungsintervalls um 56 bis 108 % entspricht. Die Hauptfaktoren sind die Eliminierung der Verschlechterung des Spiels zwischen den Verschleißringen und die Reduzierung der Gesamtzahl der Lager von typischerweise 5–7 Sätzen auf nur 3 Sätze (2 Radiallager + 1 Axiallager).
• CFD-validierter stabiler Betriebsbereich:Die hydraulischen Profile von Laufrad und Diffusor wurden durch rechnergestützte Fluiddynamikanalyse unter Verwendung des k-ε-Turbulenzmodells entwickelt und anhand physikalischer Testdaten aus unserer instrumentierten Testschleife validiert. Die resultierende Förderhöhen-Kapazitätskurve steigt kontinuierlich in Richtung Absperrung an, ohne Anzeichen einer Sattelinstabilität, was durch Tests an 11 Durchflusspunkten vom minimalen kontinuierlichen stabilen Durchfluss bis zum Ende der Kurve bestätigt wurde. Diese stabile Eigenschaft ist für Kesselspeiseanwendungen von entscheidender Bedeutung, bei denen modulierende Speisewasserregelventile einen kontinuierlich variierenden Systemwiderstand erzeugen.
• Low-NPSH-Induktortechnologie:Um den geringen positiven Netto-Saughöhengrenzen entgegenzuwirken, die typischerweise in Kesselspeisesystemen auftreten, die mit entlüftetem Wasser nahe der Sättigungstemperatur betrieben werden, verfügt die Pumpe über eine axiale Induktorstufe vor dem Zentrifugallaufrad. Dieser Induktor wurde durch iterative CFD-Optimierung entwickelt und durch NPSH-Tests unter Verwendung des 3 %-Druckabfallkriteriums gemäß HI-Standard 14.6 verifiziert. Dabei wurden NPSHr-Werte nachgewiesen, die etwa 40 % niedriger sind als bei einer entsprechenden Pumpe ohne Induktorstufe bei identischen Strömungsbedingungen.
• Komplette schlüsselfertige Paketlieferung:Jede Kesselspeisepumpe wird als vollständig dokumentiertes Paket geliefert, einschließlich Pumpe, IEC- oder NEMA-Motor, API 682-Dichtungssystem mit Plan 11 oder 23 je nach Speisewassertemperatur, Baustahlgrundplatte mit Epoxid-Mörtelvorbereitung, gefertigter Auffangwanne, Kupplungsschutz gemäß ISO 13857 und einem Qualitätsdokumentationspaket, das den typischen EPC-Anforderungen von Auftragnehmern für rotierende Kraftwerksausrüstung entspricht.