现代的反渗透海水淡化工厂都在高负荷下运转，因此高压隔膜给水泵的机械可靠性和效率值得仔细考虑。机械故障引起的产量损失以及低水力效率导致的高能耗是影响工厂运营成本的重要因素。苏尔寿（Sulzer）泵业的产品经理Miguel Angel Rivas讨论了几种可行的方案。
图1.六台MSD/4尺寸为10x10x15A的泵为Valdel_
entisco海水反渗透淡化工厂不同的生产线供水。
在Ashkelon工程的早期，苏尔寿泵业（Sulzer Pumps）致力于开发一系列能够优化成本并能够为大中型工厂中的海水反渗透（SWRO）应用进行高压给水的泵。苏尔寿泵业工程公司对两种应用本身及其市场前景进行了研究。解决方法是制造能够满足下列特征的一些水泵：
◆可以处理600-3000 m3/h流量的寒冷液体（海水）
◆550-740米的扬程差
◆输入功率 1000-6000 kW
◆额定压力大约为100 bar
◆高效及经现场证实的机械稳定性
设计工作是与SWRO工厂建设的工程承包商紧密合作进行的。这些新的进展促进了工厂的设计进展，改善了高压给水泵的效率、稳定性和可用性。
有两种设计概念可能适合于SWRO应用中的高压给水工况。第一个是带有单压力边界的涡轮式轴向中分泵壳，第二个是带有多压力边界的扩散式局部环形泵壳。在开发阶段的初期，两种设计都被用来开发高压给水应用中满足上述运行条件范围的多级泵。最终，开发人员决定专注于涡轮式轴向中分结构，因为这是最合适的解决方案。
第二阶段，水流扩散式局部环形壳泵的给水流量范围被扩大到900 m3/h，成为中型装置的替代方案。
以苏尔寿的应用于石油天然气和烃类加工行业的MSD系列泵为基础，MSD被重新设计用于反渗透，所采用的设计原则如下：带有对立叶轮的轴向中分泵壳、双涡轮、中心线安装以及轴承结构间的重载。
◆单压力边界的轴向中分、中线支撑、重载泵壳 ：具备吸收应力和来自管道的能量的能力，以及旋转部件的维修方便性。
◆对立叶轮：转子的轴向水力平衡和轴套的中心平衡提供了转子的动力学稳定性和临界速度的高度缓冲，即使在部件被磨损后。
◆双涡轮：保证转子的径向平衡，带来持续的高效率。
◆轴承结构间的重载：启动过程中或流量中断时，避免转子接触静态磨损部件。
作为之前所描述的这些主要设计特征的补充，苏尔寿泵业最近在MSD上的水力进展包括：
◆优化的比速度（nq）：大多数泵型中最佳效率的nq=34，其他nq水力值也有可能。
◆叶轮入口的分流器：避免内部的流量循环，带来了高的效率。
◆平滑宽大的水力通道：大尺寸的级间截面为最小化水力损失而特别设计。
图2. 八台MSD-D/2尺寸为14x14x19A的泵（配备
5.3 MW的电机）用于为Ashkelon海水反渗透
淡化工厂的压力中心供水。
◆双吸在大型泵的第一阶段（12英寸和14英寸）中是标准配置，在其他所有泵型（8英寸和10英寸）中可选。这在一些60 Hz的国家是需要预先设定条件的；交错的叶片是保证低压脉动和泵的低振动水平的一个特征。
◆叶轮出口到涡唇间距离的优化减低了压力脉动和泵的振动程度。
◆泵整个使用期的长久效率主要是通过水力进步实现的，而不是简单的变紧公差。
◆4000小时的叶轮寿命，保证恰当地覆盖了NPSHa/NPSHr值3%的误差。
◆机械设计非常重要，许多改进使得我们可以实现我们的优化目标。泵壳和叶轮使用高级双相不锈钢铸造，符合ASTM A 890 GR 1C标准（3843）。
对于较小的尺寸（8英寸和10英寸）设定的标准如下：
◆固定的转子轴向位置和双列滚珠止推轴承作为标准配置，倾斜垫止推轴承可选。轴承温度和振动可以检测。
◆油环润滑作为标准，DE和NDE轴承采用空气冷却，避免油类冷却剂可能造成的腐蚀。
◆外加油润滑可选。
对于较大的尺寸（12英寸和14英寸）配置如下：
◆固定的转子轴向位置和倾斜垫止推轴承为标准配置。轴承温度和振动可以检测
◆外加油润滑作为标准，润滑油系统冷却剂为空气或水。
复合材料制成的静态磨损部件采用紧公差。旋转的磨损部件与叶轮集成在一起，避免松动。静态磨损环仅作为磨损部件，而不是水力轴承。
泵安装有合适的外部轴承，避免沙砾由入口过滤器进入泵内造成机械性能的损失。高压给水应用的关键是：在小型泵中采用简单的高性能的四级对立叶轮，大型泵中采用二级对立叶轮。苏尔寿MSD泵在几万小时的现场运行过程中已经证实了它们的机械设计和耐久性。
图3. 耐用、水力平衡、高效、可靠和易维修的苏
尔寿MSD泵将高压给水泵从海水反渗透淡化领
域带到了技术的最前沿。
目前，有四种MSD泵用于反渗透领域，出口法兰分别为8、10、12和14英寸，覆盖了600-3000 m3/h的给水流量。基本上，采用相同类型的水力结构（nq=34），泵的级数可以从最小型泵（8英寸和10英寸）的四级到最大型泵（12英寸和14英寸）的二级不等。
既然这些泵已经被推入市场，它们可以打破以往高压给水海水反渗透淡化应用的任何纪录。8台MSD-D/2尺寸为1414 x 14 x 19A的MSD-D/2泵于2003年被供应给Ashkelon海水反渗透淡化工厂，它们至今仍是流量最高（每台2,500 m3/h）的泵，具有高压给水领域最有力的驱动器（5,300 kW）。
苏尔寿泵业从工程早期就是海水反渗透淡化工厂承包商的合作伙伴，为高压给水领域开发了最合适的解决方案，他们选择最适合的泵送结构减少泵的运行数量，同时保证维修最少，最佳的水力参数，使得每台泵都能达到最高效率。 ■
联系方式
Miguel Angel Rivas
E-mail: miguel-angel.rivas@sulzer.com
www.sulzer.com
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