小流量高扬程工况解决方案助力二氧化碳电解制合成气

项目核心环节“补水泵系统 ” 面临严苛工况挑战： 小流量 （≤28m³/h）、 高扬程 （最高 400m）、 低装置汽蚀余量 （NPSHA≤2.0m），且 介 质含微量固体颗粒 ，传统多级泵、高速泵存在效率低、维护频繁、汽蚀风险高等问题。沃尔姆VMH03X 系列泵凭借定制化设计，成为该项目补水泵的核心装备。

1.精准适配严苛工况的结构设计

• VMH03X 系列泵采用单级悬臂、端进顶出、径向剖分的 API 610 OH2 型结构，专为小流量高扬程场景打造：高效汽蚀性能：通过开式扇形叶轮与优化流道设计，在 3000rpm 转速下实现 NPSHr≤1.5m（无需诱导轮） ，较传统 OH2 泵汽蚀余量降低 40%，彻底解决低 NPSHA 工况下的汽蚀难题，保障电解槽连续稳定供水。
• 轴向力动态平衡技术：开式叶轮独特的扇形叶片布局，配合泵体与叶轮间的间隙优化（0.8-1.2mm）， 自动平衡 95% 以上轴向力 ，避免传统闭式叶轮在低流量区的轴向力突变问题，确保≤1m³/h 超小流量工况下的长期稳定运行， 振动值≤2.5mm/s（API 标准≤3mm/s） 。

2.高可靠性与易维护性设计

• 中心线支撑结构：泵体采用中心支撑方式，管口载荷承载能力 达 API 610 标准 3 倍 （常规泵为 2 倍），有效降低管道应力对轴系的影响，机封寿命延长 60%，尤其适用于 - 80℃~+427℃宽温域工况（项目中实际运行温度 120℃）。
• 后拉式维护结构：配备加长膜片联轴器，检修时无需拆卸进出口管线及驱动机， 单人 45 分钟 即可完成机封或轴承更换，较传统泵维护时间缩短 70%，显著提升项目运维效率。

3.全工况适应性配置

• 耐磨耐蚀方案：针对含颗粒介质（项目中固体颗粒≤50μm，质量浓度≤1%），叶轮与泵体可选配碳化钨耐磨涂层（硬度≥HRC65），磨损速率较普通材质降低 50%；密封腔支持 API 682 全系列集装式机械密封（项目采用 Plan 23 冲洗方案），满足易燃、强腐蚀介质输送要求。
• 宽范围性能覆盖：单级 / 两级悬臂结构可选，流量范围 1-28m³/h，扬程 8-400m，转速 1480或2980r/min，设计压力最高 11.0MPa， 全面替代传统多级泵（≤200m 扬程）与高速泵（能耗高、噪音大） ，实现“一机多能”。

1.核心性能指标达标

• 稳定运行： 自 2024 年 5 月投用以来 ， 连续运行 8000 小时无故障 ，满足项目 24 小时不间断供水需求，泵效率较设计值高 3%。
• 能耗优化：相比同参数多级泵，电机功率降低 15%（项目选用 90kW 电机，多级泵需 110kW）， 年节电约 12 万 kWh ，配合变频器调节， 部分负荷工况效率提升至 75% 。

2.全生命周期价值提升

• 维护成本下降：轴承采用背对背角接触球轴承 + 圆柱滚子轴承组合，搭配迷宫式防尘盘与水冷套冷却系统，轴承温度控制在 75℃以内（环境温度 35℃），润滑油更换周期延长至 12000 小时， 年均维护费用 较传统泵 降低 40% 。
• 工况适应性验证：在项目调试阶段（介质含 1% 粒径≤50μm 颗粒，NPSHA=1.8m），通过耐磨涂层与间隙设计， 泵体磨损量 ≤0.05mm / 年， 远低于行业允许值 （0.5mm / 年），证明其在含颗粒介质中的优异表现。

在二氧化碳电解制合成气项目中，VMH03X 系列泵以“精准定制 + 技术创新”突破传统泵型的性能瓶颈，不仅保障了低碳技术装备的稳定运行， 更树立了小流量高扬程工况下的行业解决方案标杆 。随着全球 CCUS 技术的规模化推广，该系列泵将持续赋能能源转型，为工业领域低碳化提供可靠的流体输送保障。