شركة جيانغسو هايفا للتصنيع الميكانيكي المحدودة

في أنظمة نقل الأملاح المنصهرة ذات درجات الحرارة العالية، كانت مضخات الأملاح المنصهرة دائمًا المعدات الرئيسية التي تحدد قدرة الوحدة على العمل بشكل مستقر وطويل الأمد. لقد واجهنا بالفعل العديد من المشكلات المماثلة في الماضي عند تصميم مضخات العمليات الكيميائية، ومضخات اليوريا المنصهرة، ومضخات الزيت الحراري عالي الحرارة، ومضخات العمليات ذات الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية: ارتفاع درجة حرارة الوسط، وارتفاع التآكل، والتمدد الحراري الواضح، وارتفاع مخاطر الختم، وحساسية ارتفاع درجة حرارة المحامل، وسهولة تبلور أو تصلب الوسط بعد التوقف. عند الوصول إلى مضخات الأملاح المنصة، خاصة في دوائر كلوريد الأملاح المنصهرة وأنظمة تخزين الطاقة ذات درجات الحرارة العالية، تتضخم هذه المشكلات بشكل أكبر. النهج الشائع في مضخات الأملاح المنصهرة التقليدية هو استخدام الشحوم لتزييت المحامل، مع خفض درجة حرارة منطقة المحامل باستخدام الماء البارد أو غلاف التبريد. هذا الحل يمكن استخدامه ضمن نطاق معين من درجات الحرارة، والهيكل سهل الفهم نسبيًا. ولكن من منظور التشغيل طويل الأمد، فإنه يعاني من عدة مشات: أولاً، الشحوم نفسها غير مناسبةعمل لفترات طويلة في بيئة الإشعاع الحراري العالي؛ ثانيًا، التبريد بالماء البارد يخلق تدرجًا حراريًا كبيرًا بين منطقة المحامل ومنطقة درجة الحرارة العالية في جسم المضخة؛ ثالثًا، عندما يكون التمدد الحراري للمواد المختلفة متسق، تتغير محورية العمود، وفجوات الختم، وفجوات المحامل؛ رابعًا،جرد انقطاع مياه التبريد أو تقدم الشحوم في العمر، يظهر ارتفاع درجة حرارة المحامل والاهتزاز بسرعة. لذلك، عندما نناقش الآن تصميم الجيل الرابع من مضخات الأملاح المنصهرة، فإن الفكرة الأساسية ليست مجرد تكبير المحامل الأصلية أو زيادة مياه التبريد، بل إعادة النظر في المسار الهيكلي، وطريقة تزييت المحامل، وطريقة الختم، وترتيب المحرك، والتحكم في الإجهاد الحراري، والتشخيص عبر الإنترنت من عدة جوانب. فهمي هو أن الجيل الرابع من مضخات الأملاحصهرة لا يحل مشكلة جزء واحد، بل مشكلة موثوقية نظام المضخة عالية الحرارة بأكمله. أولاً: مسار تطوير مضخات الأملاح المنصهرة: منيكل الكابولي إلى هيكل التكامل عالي الحرارة من الجيل الرابع منظور الاستخدام الهندسي، فهم مضخات الأملاح المنصهرة أنها تمر بعدة مراحل تطوير. يعتمد الجيل الأول من مضخات الأملاح المنصهرة غالبًا على الهيكل الكابولي. ميزته هي أن الهيكل بسيط نسبيًا، والصيانة مريحة، والتصنيع ليس صعبًا جدًا، وهو مناسب لظروف التشغيل التي لا تتطلب درجات حرارة أو تدفقات أو رفعًا شديدًا. لكن الهيكل الكاب له عمود طويل، وتحتاج المحامل ومنطقة الختم إلىابتعاد عن الأملاح المنصة عالية الحرارة وغالبًا ما تعتمد على العزل الحراري بالهواء،تبريد بالماء البارد، والتزييت بالشحوم مع ارتفاع درجة الحرارة، وزيادة طول عمود المضخة، وزيادة متطلبات الاهتزاز، يصبح هذا الهيكل عرضة للقيود بسبب انحراف العمود، والتشوه الحراري، وعمر المحامل. بدأ الجيل الثاني والثالث من مضات الأملاحصهرة في استخدام الهيكل المزدوج المغناطيسي بشكل أكبر. ميزة مضخة الاقتران المغناطيسي هي إلغاء ختم العمود الدوار التقليدي، مما يقلل من خطر تسرب الأملاح المنصهرة أو غاز التغطية. بالنسبة لأنظمة الأملاح المنصهرة ذات درجات الحرارة العالية، أو السامة، أو المسببة للتآ، أو التي تتطلب تحكمًا صارمًا في الغلاف الجوي، فإن هيكل الختم المزدوج المغناطيسي له أهمية كبيرة. يمكنه نقل عزم الدوران من خلال الدوار المغناطيسي الداخلي والخارجي، واستخدام غلاف عازل لفصل الوسط عن جانب الغلاف الجوي، مما يقلل من نقاط التسرب الناتجة عن الختم الدوار. لكن الهيكل المزدوج المغناطيسي ليس بدون صعوبات. خطر إزالة المغناطيسية للمغناطيس في درجات الحرارة العالية، وتسخين التيار الدوامي في الغلاف العازل، وقدرة نقل عزم الدوران، وتبريد الدوار الداخلي، واستقرار الدوار، والصيانة والتفكيك والتركيب كلها تحتاج إلى حساب وتحقق. بالنسبة لأجهزة الاختبار ذات التدف الصغير، فإن الاقتران المغناطيسي سهل التحقيق نسبيًا؛ بالنسبة لأنظمة الأملاح المنصهرة التجارية ذات التدف الكبير وعزم الدوران الكبير، يجب أن يركز الهيكل المزدوج المغناطيسي على هش عزم الدوران والإدارة الحرارية. الجيل الرابع من مضخات الأملاح المنصهرة، نحن نميل أكثر إلى فهمه على أنه اتجاه بحث وتطوير "التكامل عالي الحرارة، عدم التسرب، قلة الصيانة، والقابلية للتشخيص". قد يستخدم محامل تعليق مغناطيسيهرومغناطيسي، أو يستخدم محرك معبأً مع محامل رطبة عالية الحرارة، أو قد يستخدم مزيجًا من ختم الاقتران المغناطيسي مع محامل منزلقة مشحمة بالأملاح المنصهرة. قد لا تكون المشاريع المختلفة متطابقة تمامًا، لكن الاتجاه واحد: تقليل الاعتماد على التزييت والتبريد الخارجيين، وتقليل نقاط تسرب الختم الدوار، وتصميم المحامل والدوار والمحرك والإجهاد الحراري ونظام المراقبة حول ظروف عمل الأملاح المنصهرة عالية الحرارة. ثانيًا: لماذا يجب استبدال المخطط القديم "تزييت الشحوم + تبريد المحامل بالماء البارد" المخطط التقليدي يتحكم في درجة حرارة منطقة المحامل ضمن النطاق الذي يمكنشحوم تحمله، وهي طريقة مباشرة نسبيًا. لكن في مضخات الأملاح المنصهرة، التبريد ليس دائمًا أمرًا جيدًا الجزء السفلي من جسم المضخة هو أملاح منصهرة عالية الحرارة، بينما يتم تبريد صندوق المحامل العلوي بالماء البارد، مما يشكل منطقة انتقال حراري طويلة في المنتصف. المواد المستخدمة في عمود المضخة، وجلبة العمود، وقاعدة المحمل، وإطار التوصيل وتجويف الختم مختلفة، ومعدلات التمدد الحراري مختلفة أيضًا. المحاذاة الجيدة عند التركيب البارد لا تعني أنها ستبقى جيدة بعد التشغيل في الحالة الساخنة. الأمر الأكثر إزعاجًا هو أن وسط الأملاح المنصهرة له نقطة تجمد. انخفاض درجة الحرارة الموضعي قد يسبب ترسيب الملح أو التبلور أو التصلب. إذا كان ترتيب مياه التبريد غير معقول، فقد يشكل نقاطًا باردة في بعض مناطق الانتقال. بمجرد أن تترسب الأمل المنصهرة في جلبة العمود، أو تجويفتم، أو الفجوات، أووايا الميتة للعادم، يصبح بدء التشغيل والصيانة اللاحقة صعبًا للغاية. لذلك، في تصميم الجيل الرابع منخات الأملاح المنصهرة، نأمل في تقليل اعتماد نظام المحامل الأساسي على الشحوم ومياه التبريد الخارجية. بالنسبة للهياكل التي يمكنها استخدام التعليق المغناطيسي الكهرومغناطيسي، تعد المحامل تعتمد على التحمل الاحتكاكي التقليدي، مما يمكن أن يقلل بشكل كبير من التآكل ومشاكل التزييت من الناحية النظرية. بالنسبة للهياكل التي تستخدم محامل رطبة عالية الحرارة، يتم تكييف مواد المحامل والبطانات مباشرة مع بيئة الأملاح المنصهرة، باستخدام وسط الأملاح المنهرة نفسه لتوفير ظروف التزييت والتبريد، لكن هذا يضع متطلبات أعلى المواد، والفجوات، ومعامل الاحتكاك، ومعدل التآكل، والتحكم الكيميائي في الملح. ثالثًا: جوهر الجيل الرابع من مضات الأملاح المنصهرة: التعليق المغناطيسي الكهرومغناطيسي، والمحامل الرطبة، والمحرك المعبأ مفتاح مضخة الأملاح المنصهرة ذات التعليق المغناطيسي الكهرومغناطيسي استخدام المحامل المغناطيسية النشطة أو طريقة الدعم الكهرومغناطيسي لتقليل الاتصال الميكانيكي للدوار أثناء التشغيل. ميزتها واضحة: لا توجد مشكلة تقادم الشحوم في المحامل الدوارة التقليدية، ويمكن أيضًا تقليل تآكل المحامل وتكرار الصيانة في درجات الحرارة العالية. بالنسبة لأنظمة دوران الأملاح المنصهرة المستمرة طويلة الأمد، هذا جذاب للغاية. لكن التعليقغناطيسي الكهرومغناطيسي ليس مجرد تركيب محمل مغناطيسي. دوار مضخة الأملاح المنصهرة عالية الحرارة طويل، وفرق درجة الحرارة كبير، وكثافة الوسط ولزوجته تتغيران مع درجة الحرارة وقد تظهر حالات ديناميكيةارة مختلفة أثناء بدء التشغيل والتوقف، ورفع درجة الحرارة، وخفضها. عند التصميم، يجب أن نأخذ في الاعتبار السرعة الحرجة، وصلابة الدوار، والانحناء الحراري، والمحامل الاحتياطية الوية، وتحمل درجة حرارة المستشعرات،كرار نظام التحكم، وطريقة الهبوط الآمن في حالة انقطاع التيار الكهربائي. مسار آخر هو المحرك المعبأ، أي جعل المحرك وجسم المضخة في هيكل ختم أكثر إحكامًا، مما يل من العمود الطويل وروابط الختم الخارجية. إذا استخدم الجيل الر من مضخات الأملاح المنصهر محركًا معبأً عالي الحرارة، فإنه يحتاج إلى حل ثلاث مشكلات: ملفات المحرك عالية الحرارة، ومواد عزل الملفات، والمحامل الرطبة الداخلية. لا يمكن لملفات المحرك العادية ونظام العزل تحمل بيئة درجة الحرارة العالية بالقرب من مضخة الأملاح المنصهرة لفترة طويلة، لذلك يجب استخدام مواد ملفات مناسبة لبيئة درجة الحرارة العالية، وهياكل عزل، وخطط إدارة حرارية. المحامل الرطبةالية الحرارة هي نقطة أخرى مهمة. في الماضي، كنا معتادين على استخدام الزيت أو الشحوم لحماية المحامل، والآن يجب أن تعمل البطانات في بيئة الأملاح المنصهرة، لذلك يجب إعادة التحقق من احتكاك وتآكل المواد.جزاء مثل البطانات، وجلب العمود، ومحور المروحة، والبطانات المختنقة يجب أن تتحمل درجات الحرارة العالية، وتآكل الأملاح المنصهرة، وأن يكون لها أداء زوج احتكاك مستقر. بالنسبة للبطانات المغمورة بالملح، سنركز على تزاوج المواد، وصلابة السطح، وقوة التصاق الطلاء، والتمدد الحراريفجوات،آكل في مرحلة السرعة المنخفض عند بدء التشغيل، وتأثير التلوث الجسيمي. رابعًا: معامل احتكاك الأقراص واختبارات الاحتكاك واسعة النطاق للمحامل هي تحقق لا يمكن تجنبه للجيل الرابع من مضخات الأملاح المنصهرة لا يمكن النظر إلى مضخات الأملاح المنصهرة فقط من خلال درجات المواد. أداء المادة في الهواء عند درجة حرارة الغرفة جيد، لكن هذا لا يعني أنها ستكون موثة في الأملاح المنصهرة عند 550 درجة مئوية أو 650 درجة مئوية أو حتى أكثر من 700 درجة مئوية. عند تصميم الجيل الرابع من مضخات الأملاح المنصهرة، نولي أهمية أكبر لمعامل الاحتكاك، ومعدل التآكل، والتأثير المشترك للتآكلآكل في بيئة الأملاح المنصهرة الحقيقية. على سبيل المثال، اختبار معامل احتكاك الأقراص، المشابه لاختبار الاحتكاك من نوع Pin-on-Disk، يمكنه مراقبة تغيرات الاحتكاك لمواد البطانات المختلفة، ومواد جلب العمود، والطلاءات في الأملاح المنصهرة عالية الحرارة. من خلال ضبط الحمل والسرعة، ودرجة الحرارة، وتركيبة الملح، يمكن الحكم مبدئيًا على أي مجموعة من المواد أكثر ملاءمة للمحامل الرطبة. لكنتبارات الصغيرة تمثل تمامًا المضخة الحقيقية. محامل مضخة الأملاح المنصهرة الحقيقية تتحمل القوى الشعاعية، والقوى المحورية،شوه الحراري، وعدم توازن الدوار، واضطراب التدفق معًا. لذلك، هناك حاجة إلى منصة اختبار احتكاك أكبر للمحامل، باستخدام بطانات وجلب عمود وظروف سرعة قريبة من الحجم الحقيقي للتحقق. سنركز على تآكل بدء وإيقاف المحامل، وارتفاع درجة حرارة التشغيل المستقر، وتشكيل طبقة الملح، وتغيرات الفجوات، وتقشر المواد، والتآكل طويل الأمد. فقط بعد هذه الاختبارات، سيكون لتصميم المحامل الرطبة للجيل الرابع من مضخات الأملاح المنصهرة أساس هندسي. خامسًا: اختيار المواد: سبائك النيكل العالية وطلاءات مقاومة الأملاح المنصهرة هي الأساس لا يمكن اختيار مواد مضخات الأملاح المنصهرة فقط وفقًا لمنطق اختيار مواد مضخات العمليات الكيميائية العادية. أمل كلوريد المنصهرة أكثر حساسية لتآكل المواد، وكلما ارتفعت درجة الحرارة، زادت الحذر في اختيار المواد. عند التصم، سنأخذ في الاعتبار سبائك النيكل العالية، مثل إنكونيل 625، وهاستيلوي، وسبائك النيكل، بالإضافة إلى مواد الطل المقاومة للتآكل والتآكل. بالنسبة للأجزاء المختلفة مثل المرو، وغلاف المضخة، وجلبة العمود، وبطانة المحمل، والبطانات المختنقة، والغلاف العاز، فإن متطلبات المواد ليست متطابقة تمامًا. المروحة مغمورة في الأملاح المنصهرة لفترة طويلة، وتتحمل تآكل التدفق، والإجهاد الحراري، والتآكل. البطانات وجلب العمود تركز أكثر على أداء زوج الاحتكاك. الغلاف العازل يحتاج إلى مراعاة مقاومة التآكل، ومقة الضغط، والتعب الحراري، وفقدان التيار الدوامي المنخفض.ود المضخة يحتاج إلى مراعاة القوة، والصلابة، وخطر الزحف في درجات الحرارة العالية. عند دمج مواد مختلفة معًا، يجب أيضًا حساب اختلافات معدل التمدد الحراري، وإلا فإن الفجوات في الحالة الساخنة ستنحرف عن القيم التصمية. نحن لا نقول ببساطة "استخدام سبيكة واحدة متقدمة للمضخة بأكملها" لحل المشكلة.خطط المعقول حقًا هو اختيار المواد حسب منطقة العمل بناءً على درجة حرارة العمل لكل جزء، وحالة الإجهاد، وما إذا كان يتلامس مع الأملاح المنصهرة، وما إذا يحتك، وما إذا كان يتحمل الضغط. هذا يضمن الموثوقية ويتحكم في تكاليف التصنيع. سادسًا: مزايا هيكل الختم المزدوج المغناطيسي في مضخات الأمل المنصهرة أكثر ما تخشاه مضخات الأملاح المنصهرة هو التسرب، خاصة عندما تتلامس الأملاح المنصهرة عالية الحرارة مع الهواء أو الرطوبة أو نظام غاز التغطية بشكل غير متحكم فيه، مما يؤدي إلى مخاطر التبلور والتآكل والسلامة. الأختام الميكانيكية التقليدية ناضجة في مضخات العمليات الكيميائية العادية، لكن في مضخات الأملاح المنصهرة عالية الحرارة، تواجه أسطح الختم، والعناصر المرنة، والأختام المساعدة، وأنظمة التبريد والغسيل تحديات كبيرة. ميزة مضخة الاقتران المغناطيسي هي إلغاء ختم العمود الدوار الدوار المغناطيسي الخارجي يحركه المحرك، والدوار المغناطيسي الداخلي يدير المروحة،تم تحقيق الخ