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进口地热循环泵-美国罗伯逊ROBERTSON

进口地热循环泵-美国罗伯逊ROBERTSON

美国罗伯逊(ROBERTSON)进口不锈钢地热循环泵是一款为地热能开采、高温热水循环及温泉供暖系统设计的专用离心泵,广泛适用于深层地热井抽水、地热发电尾水回灌、温泉度假村热水输送、区域供暖二次网循环以及工业余热回收等高温工况。 该产品将美国罗伯逊先进的流体输送技术与地热工程特殊需求深度融合,泵体及所有过流部件通体选用优质不锈钢(304/316L)整体精密铸造,具有优良的耐高温腐蚀性能,可耐受地热水中氯离子、硫化物、矿物质等复杂成分的长期侵蚀。电机采用耐高温绝缘系统(H级180℃)与特殊冷却结构设计——泵体与电机之间设有隔热腔,利用泵送的部分低温水对电机进行强制冷却,确保电机在高温介质环境中长期安全运行。轴封采用双端面串联式硬质合金机械密封(碳化硅对碳化硅配对),配合耐高温特种电缆,能够在100℃~130℃甚至更高温度的热水中长期稳定工作。产品已通过中国节能认证,符合国际标准ISO2858和国家管道离心泵标准JB/T53058-93。 罗伯逊地热循环泵广泛应用于地热发电站、温泉度假村、区域供热系统、工业余热回收、化工高温流体输送、纺织印染、食品加工、制药等行业,是地热能源开发利用和高温热水循环系统的理想动力设备。

产品特点
技术参数
可选配置

1. 全不锈钢过流部件,卓越耐腐蚀性能:泵体、叶轮、导流壳、泵轴等所有与介质接触的零部件均选用304或316L不锈钢精密铸造,可有效抵抗温泉水、地热水中的氯离子、硫化物、氯化物、矿物质等腐蚀性成分的长期侵蚀,大幅延长泵体寿命。与普通铸铁泵相比,全不锈钢结构在高温下仍能保持优异的机械强度,不易变形、不易锈蚀,特别适用于复杂水质的地热工况,且输送介质不受二次污染。

2. 真正的耐高温设计,100℃~130℃长期稳定运行:产品的每一个部件都按照持续工作在高温地热环境的标准进行设计、选型和制造,确保在极限温度下长期稳定运行。电机采用H级(180℃)或更高等级的绝缘材料,确保绕组在100℃水温的长期烘烤下绝缘性能依然卓越,从根本上防止电机烧毁。泵体与电机之间设有隔热腔,利用泵送的部分低温水或通过特殊设计的外循环冷却套对电机进行强制冷却,确保电机核心工作温度始终维持在安全范围内(通常低于70℃),从而保证其绝缘寿命和运行效率。

3. 双端面串联式机械密封,高温零泄漏:轴封采用双端面或串联式机械密封,这是实现高温耐温的核心技术之一。密封摩擦副选用碳化硅对碳化硅(SiC-SiC)或碳化硅对石墨(SiC-Graphite)等硬质材料配对,耐磨、耐高温、化学性质稳定。多重密封形成可靠的密封屏障,中间腔可注入专用耐高温润滑液,有效防止高温下因水汽化导致的密封面干磨失效,确保在高温高压工况下的长使用寿命和零泄漏运行。

4. 优质耐高温特种电缆,杜绝进水短路隐患:配套的防水电缆采用特制耐高温绝缘材料(如乙丙橡胶EPR、聚四氟乙烯PTFE等),其绝缘性能和物理结构在130℃高温下能长期保持稳定,防止软化、熔化或击穿。电缆密封接头采用特殊设计和金属机械密封结构,确保高温高压环境下无泄漏。耐高温乙丙橡胶绝缘层柔软且能在高温水环境中长期保持韧性,不会像普通电缆那样变脆、开裂导致短路,从根本上保障了潜没式安装的电气安全。

5. 多级叶轮高扬程设计,适应深层地热开采:采用多级叶轮串联结构,每个叶轮提供一级压力,级数越多总扬程越高,通常采用数十级甚至上百级叶轮,扬程可达数百米至上千米,足以应对深层地热井的抽取需求和复杂管路系统的压力损失。叶轮和导叶采用针对高温流体优化的水力模型,确保在高扬程下仍保持较高效率和稳定性,减少湍流和能量损失,降低运行能耗。

6. 优异的抗气蚀与抗结垢性能:高温水更易汽化,产生气蚀。泵的首级叶轮和吸入室经过特殊强化设计,采用抗气蚀材料(如双相不锈钢或特殊合金),以承受气蚀带来的冲击和损坏。地热水成分复杂,常含有二氧化硅等易结垢物质,泵的水力设计和过流表面光滑处理可有效延缓结垢速度,减少水垢附着对泵性能的影响。

7. 立式结构紧凑设计,安装维护便捷:采用立式结构设计,进出口口径相同且位于同一中心线上,可象阀门一样直接安装在管路中,占地面积小,无需建造大型基础,特别适用于空间受限的泵房、地热井口及撬装设备。维修时无需拆卸管路,只需拆下连接体螺母即可抽出全部转子部件进行检查和维修。出口方向可向左、向右、向上三个方向灵活调整,便于管道布置安装,使用维护极为方便。

8. 低噪音低振动,绿色环保节能:泵轴的绝对同心度结合叶轮优异的动静平衡,确保运行平稳、绝无振动,基本无噪音。低噪音轴承配置使水泵运转平稳,除电机微弱声响外基本无噪声,特别适合对环境噪声有要求的区域。产品获得中国节能认证证书(CQC),效率高、高效区宽,可配合变频调节满足不同负荷需求,显著降低运行能耗和碳排放。

参数项目 数值 / 范围
结构形式 立式/卧式、单级或多级、管道直联式
公称通径 DN25 — DN400(1″ — 16″)
流量范围 4 — 4,400 m³/h(常规系列)
扬程范围 15 — 850 m(标准系列可达850m,多级串联型最高可达1000m以上)
电机功率 1.1 — 1,250 kW(依型号及工况而定)
转速 1450 / 2900 r/min(50Hz)
适用介质温度 标准型:-20℃ — +120℃;高温型:≤ 250℃
适用介质 地热水、温泉、高温尾水、工业热水、导热油(特殊配置)、乙二醇溶液、清水(物理化学性质类似于水的液体)
适用介质pH值范围 4 — 12(不锈钢316L材质)
最高工作压力 ≤ 1.6 MPa(标准型);≤ 2.5 MPa(铸钢加强型);≤ 5.0 MPa(高压型)
汽蚀余量(NPSHr) 2.0 — 8.0 m(依型号及转速而定)
效率范围 27% — 85%(依型号及工况而定)
泵体材质 不锈钢304/316/316L;铸铁/球墨铸铁;铸钢WCB(加强型)
叶轮材质 不锈钢304/316/316L;双相不锈钢;耐磨铜合金
泵轴材质 不锈钢304/316/2Cr13
轴封型式 双端面串联式机械密封(碳化硅-碳化硅/碳化硅-石墨)/ 填料密封
密封件材质 氟橡胶(FKM)/ 三元乙丙橡胶(EPDM)/ 耐高温石墨
电机绝缘等级 H级(180℃耐高温)/ F级(155℃)
电机冷却方式 强制水冷(隔热腔+外循环冷却套)
电机防护等级 IP55 / IP54
电压 / 频率 380V / 50Hz(三相,标准);可定制400V、415V、660V、6kV、10kV及60Hz
连接方式 法兰连接(RF/MFM密封面)/ 螺纹连接(小口径)
法兰标准 GB/T 9113、JB/T 79、HG/T 20592、ANSI B16.5、DIN、JIS
设计制造标准 ISO 2858、JB/T 53058-93、GB/T 5657、API 610(流程型定制)
试验检验标准 GB/T 3216、ISO 9906(2级精度)
防爆等级(选配) Ex d IIB T4 Gb / Ex d IIC T4 Gb(ATEX / IECEx认证)
环境温度 -30℃ — +60℃
运行模式 S1(连续工作制)

材质升级

  • 不锈钢304(经济通用型,适用于弱酸弱碱及一般腐蚀性地热水)

  • 不锈钢316/316L(含钼元素,耐氯化物点蚀及缝隙腐蚀性能显著增强,是地热工况的标准配置)

  • 双相不锈钢2205/2507(含高浓度氯离子、硫化物的强腐蚀地热环境,兼具高强度与耐应力腐蚀开裂性能)

  • 哈氏合金C-276(极端腐蚀性地热介质,适用于高温高浓度氯离子、高酸性工况)

  • 铸钢WCB/铬钼钢(机械强度高,适用于中高压及较高温度工况)

密封配置升级

  • 标准型:双端面串联式机械密封(碳化硅-碳化硅配对,耐磨耐高温)

  • 增强型:集装式双端面机械密封(预装式集成密封组件,安装快捷,适用于含颗粒介质)

  • 高温型:耐高温波纹管机械密封(适用温度+250℃以上)

  • 填料密封(软填料):结构简单、成本低,适用于对泄漏量要求不高的工况,可根据介质特性选配耐高温聚四氟乙烯填料或石墨填料

电机与驱动配置

  • 变频调速系统:配IE3/IE4/IE5超高效率变频电机与高性能变频器,接收4-20mA信号实现0~100%无级调速,PID恒压恒流量闭环控制,在变负荷工况下实现精确节能运行

  • 防爆配置:ATEX / IECEx防爆认证(Ex d IIB T4 / Ex d IIC T4),适用于Zone 1/Zone 2危险区域(石油化工、天然气处理等易燃易爆环境),配套防爆接线盒、防爆电缆引入装置,整机防静电接地配置

  • 低压大功率6kV/10kV高压电机:适用于大功率、长距离、高扬程地热井系统,减少大电流线路损耗,实现高压直驱

附件配置

  • 入口Y型篮式过滤器:不锈钢304/316L滤网,30-80目/英寸,安装于泵入口前防止铁锈、焊渣、砂粒等杂质进入泵腔,保护机械密封和叶轮(地热水中常含微量砂粒,强烈建议配置)

  • 出口止回阀:防止停泵后介质倒流及水锤冲击,保护泵体和管路系统

  • 出口闸阀或截止阀:便于泵检修时截断管路

  • 弹性接头/波纹管补偿器:补偿管路热胀冷缩、减振降噪,防止管路应力传递至泵体

  • 压力表/压力变送器(4-20mA) :实时监测泵进出口压力,便于系统调试和远程监控

  • 排气阀:泵体顶部配置自动排气阀,排除积聚气体,防止气蚀和汽蚀发生

  • 保温夹套型:泵体外部焊接整体式不锈钢保温夹套(夹套接口G1/2″或NPT),可通入蒸汽或导热油进行保温加热,适用于输送高粘度导热油或冬季寒冷地区的地热系统(停机时防止介质凝固)

  • 耐高温特种电缆(标配) :配备专用耐高温乙丙橡胶(EPR)绝缘电缆,柔软且耐温,确保高温工况电气安全

冷却系统升级

  • 强制水冷却型(地热高温专用):外接冷却水管路,对电机轴承体进行强制循环冷却,适用温度扩展至180℃~250℃,适用于高温导热油及超高温地热尾水回灌系统

  • 绝热循环管/外冷却系统(地热潜没式专用):引导部分温度较低的水流或专用冷却液先流过电机外部进行冷却,再与主流热水混合,确保电机核心工作温度始终维持在安全范围内(通常低于70℃)

  • 隔热腔冷却套:在泵体与电机之间设置隔热腔,有效阻断高温介质向电机的热传导

特殊工况定制

  • 地热发电专用高扬程型:适用介质温度最高150℃,多级叶轮串联扬程可达1000m以上,适用于深层地热井(2000m以上)的高温热泉抽取及地热电站热水循环

  • 温泉/供暖专用型:适用温度60℃~120℃,中等扬程,单级或多级可选,适用于温泉浴场循环、地暖一次/二次网循环系统

  • 高温型(250℃工况) :适用介质温度扩展至250℃(高温合金+耐高温密封+强制水冷轴承体/氟橡胶密封圈),适用于地热发电、高温蒸汽冷凝水回收及工业高温热水循环

  • 耐强腐蚀型(酸性地热) :全不锈钢316L或哈氏合金C-276过流部件+FKM/PTFE密封,pH范围扩展至3-12,适用于含硫化氢(H₂S)、高氯离子、高酸性地热流体

  • 耐磨型(含砂地热) :叶轮及密封面喷涂碳化钨涂层(硬度HRC≥70),轴封采用硬对硬碳化硅机械密封,适用于含砂量较高的地热井(如砂岩热储层)

  • 高纯度/半导体级(地热发电冷却水) :电子级不锈钢316L电抛光内表面(Ra≤0.2μm),洁净装配无颗粒污染,适用于地热发电厂冷凝水系统及半导体级高纯水输送

  • NACE抗硫型(酸性地热环境) :符合NACE MR0175 / ISO 15156标准,适用于含H₂S酸性地热流体(常见于火山地热区及深部地热储层),阀体及内件材料满足抗硫化物应力腐蚀开裂(SSC)要求

  • 船用型:提供中国船级社(CCS)、法国船级社(BV)、美国船级社(ABS)、英国劳氏船级社(LR)等国际船级社认证,防盐雾涂层(NORSOK M-501标准),适用于海洋平台地热利用系统及船舶地热供暖

  • 高海拔型:按海拔3500m以上工况进行电机功率修正(海拔每升高100m,功率降容约1%),绝缘等级提升至H级,适用于青藏高原等高地热资源区的深层地热开发

智能监控与控制系统

  • 就地控制箱(不锈钢304箱体,户外防雨型,带启停按钮、状态指示灯、紧急停车装置和手/自动切换开关)

  • 全自动安全保护控制柜(集成过载、短路、缺相、泄漏、超温多重保护及远程通讯接口)

  • 轴承温度传感器(PT100铂电阻)、机械密封泄漏检测传感器(DI油室漏水监测)、泵体振动监测器(IEPE型加速度传感器)、介质温度传感器(监控地热流体温度)

  • 低液位保护装置:缺水自动停机,防止空转烧毁轴承和机械密封

  • 远程监控与通讯:RS485 Modbus RTU / Profibus DP / HART / 4G/WiFi无线传输模块,支持手机APP/云平台远程监控及数据采集、故障预警与预测性维护

测试与证书

  • 出厂性能试验报告(流量/扬程/功率/效率/汽蚀余量完整性能曲线及实测数据,符合GB/T 3216 2级精度)

  • 壳体水压试验报告(1.5倍公称压力,保压时间≥30min)

  • 高温运行试验报告(100℃/130℃/150℃/250℃水温带载运行测试,轴承温升、绝缘性能、密封泄漏量等完整数据)

  • 电机绝缘耐压测试报告(H级180℃耐温等级验证)

  • 机械密封泄漏量测试报告

  • 动平衡测试报告(转子G2.5级平衡精度)

  • 耐高温电缆耐压及绝缘电阻测试报告

  • 第三方见证型式试验报告

  • EN 10204 3.1/3.2材质证明书(可溯源至炉批号,含不锈钢304/316L材质成分分析表及机械性能报告)

  • ATEX / IECEx防爆认证证书(防爆型号)

  • 中国节能产品认证证书(CQC)

  • API 610流程泵认证(石油化工流程型)

  • 船级社认证证书(船用型)

  • ISO 9001质量管理体系认证

  • 产品合格证及可追溯标识(每台产品附独立序列号及永久性不锈钢铭牌,含型号、公称通径、公称压力、防爆等级、电机功率等关键参数)

  • 安装、操作及维护手册(含地热泵高温工况首次启动操作规程、机械密封冲洗参数、轴承润滑周期、防气蚀/防结垢使用注意事项及常见故障代码表)

重要提示

  1. 地热循环泵在首次投入运行前必须对泵体及管路进行充分冲洗和排气,排除系统中的空气和杂质,防止汽蚀和密封面损伤。高温启动时应逐步升温,避免冷热冲击导致部件损坏。

  2. 高温地热水(≥80℃)中含有大量溶解气体(CO₂、H₂S等),在泵入口和叶轮进口处极易汽化产生气蚀,选型时须严格核对必需汽蚀余量(NPSHr),确保泵安装高度满足净正吸入压头(NPSHa)要求,并在入口配置排气装置。如存在严重气蚀风险,可选用低转速或大直径叶轮配置。

  3. 地热水的腐蚀性是普通铸铁泵的“杀手”。强烈建议根据水质分析报告(氯离子浓度、pH值、硫化物含量、总溶解固体TDS)选择合适的材质等级。pH<5的酸性地热水或Cl⁻浓度>1000ppm时,必须选用316L不锈钢或更高级别的双相不锈钢材质。

  4. 机械密封是高温工况下最关键的薄弱环节。对于含砂或易结垢的地热水,推荐选用集装式双端面机械密封+外部冲洗系统(Plan 32/52/53冲洗方案),并定期检查密封腔温度,防止密封面干磨和水垢沉积。

  5. 地热水中含有的二氧化硅等矿物质在温度变化时极易结垢。建议停机时对泵进行反向冲洗或酸洗(按规程操作),防止水垢在叶轮流道和密封腔堆积导致性能下降或密封失效。

  6. 地热循环泵长时间停用时,应排空泵腔介质并用清水冲洗,防止高温水在泵内冷却后产生沉淀结垢或腐蚀。冬季低温地区停机后应排空泵内积水,防止冻裂。

  7. 立式管道泵安装时,泵体不得承受管路重量,进出口管路应设置独立支撑;泵进出口法兰对中,螺栓紧固应均匀对角锁紧,防止密封垫片受力不均而产生泄漏。

  8. 防爆区选型应同时选用防爆型电机、防爆接线盒和防静电内件,并整机防静电接地。输送易燃易爆介质(如地热伴生气)时,必须选用符合Zone 1/Zone 2危险区域防爆等级(Ex d IIB T4 / Ex d IIC T4)的全套防爆配置。

  9. 选型时应提供详细工况参数——介质具体类型(地热水、温泉、工业热水等)、水质成分分析报告(pH值、氯离子浓度、硫化物含量、TDS、含砂量等)、工作温度(最高/最低/正常运行)、工作压力、流量、扬程(井深/系统阻力)、泵安装方式(立式/潜没式)、电源条件及环境条件等,由厂家协助完成材质和配置的最优匹配方案。

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