Pompe criogenice| Proiectare, instalare și întreținere
Prefaţă
Odată cu dezvoltarea industriei chimice, în special cu creșterea industriei chimice a cărbunelui ca înlocuitor al petrolului în ultimii ani, echipamentele de separare a aerului au tendința spre scari mai mari, niveluri mai mari de presiune a produselor de gaz, produse mai lichide, puritate mai mare a produsului, costuri de operare mai mici. și funcționarea echipamentului stabil și fiabil. În procesele de separare a aerului, comprimarea internă și procesele de producție de argon fără hidrogen folosesc în mod obișnuit pompe de lichid criogenic (denumite în continuare pompe de lichid criogenic) ca pompe de proces și pompe de producție. Pompele de lichid criogenic joacă un rol crucial în procesele de separare a aerului, iar starea lor de funcționare afectează direct dacă întregul proces de separare a aerului poate îndeplini obiectivele de proiectare.
În calitate de furnizor lider în industrie de echipamente cu gaz criogenic,Zoiun Fluid & Gas Equipment Co., Ltd.a acumulat o vastă experiență în proiectarea și aplicarea pompelor de lichid criogenic. În prezent oferim echipamente care îndeplinesc standardele internaționale pentru a asigura o funcționare eficientă și stabilă. Datorită decalajului tehnologic dintre produsele autohtone și cele străine, pompele de lichid criogenic autohtone sunt utilizate în mod obișnuit în aplicații de înaltă presiune, debit scăzut sau debit scăzut, de înaltă presiune, în timp ce instalațiile de separare a aerului cu capacități de peste 20,{{5} } Nm³/h folosesc adesea mărci străine de pompe de lichid criogenic.
Mărcile străine comune includ CRYOSTAR, CRYOMEC și ACD. Pompele de lichid criogenic sunt, în general, clasificate în pompe verticale și pompe orizontale în funcție de structura lor. Pompele orizontale sunt utilizate în principal pentru lichide cu debit mic, cum ar fi pompele de argon, pompele de oxigen în unități mici de separare a aerului și pompele de umplere. Pompele verticale de lichid criogenic sunt utilizate în principal în unitățile interne de separare a aerului de comprimare cu debite relativ mari, cum ar fi pompele mari de proces de separare a aerului. Acest articol se va concentra pe pompele verticale.
Proiectarea tehnică a pompelor de lichid criogenic
Principii de proiectare
>Procesele de separare a aerului implică pompe de oxigen lichid, pompe de argon lichid, pompe de azot lichid și, uneori, pompe de umplere, toate proiectate cu una în uz și una în standby. Pentru ușurința instalării, întreținerii și siguranței, fiecare pompă de lichid este realizată cu o cutie frigorifică separată, plasată în afara cutiei frigorifice principale a unității de separare a aerului. Pentru a facilita întreținerea, se folosește un compartiment despărțitor pentru separarea celor două pompe, cu panoul din Q235B și armat cu secțiuni în locații adecvate. În procesul de proiectare și fabricație,Zoiun Fluid & Gas Equipment Co., Ltd.asigură rezistența structurală, luând în considerare pe deplin confortul operațiunii și întreținerii.
>CRYOSTAR folosește o structură cu flanșă pentru suportul superior al pompelor sale. Institutul de Cercetare Kaifeng Air Separation Group folosește o placă de oțel cu grosimea de 30 mm pentru a deschide o gaură în partea superioară a micii cutii reci, în timp ce ACD realizează în general un suport separat pentru a îndeplini cerințele structurale. Suporturile echipamentelor și suporturile pentru țevi utilizate în cutia interioară sunt toate realizate din oțel inoxidabil pentru a asigura rezistența materialului în medii criogenice. Banda elastică PTFE este utilizată ca pernă la legătura dintre conducta criogenică și suportul conductei. Folosirea unui suport cu o deschidere din tablă de oțel de 30 mm grosime poate etanșa mai bine cutia rece a pompei, prevenind schimbul de căldură între aerul umed exterior și aerul din interiorul cutiei rece, îmbunătățind astfel efectul de izolare al cutiei reci.Zoiuninginerii au adoptat, de asemenea, măsuri similare în proiectarea cutiei frigorifice pentru a se asigura că echipamentul nostru funcționează stabil la temperaturi extrem de scăzute.
>Linia de evacuare a lichidului de la admisia pompei trebuie să fie condusă afară din partea superioară a conductei. Deoarece conducta de gaz de încălzire a pompei este instalată pe conducta de evacuare a pompei, trebuie instalat un filtru. Conducta de gaz de încălzire a pompei trebuie să fie, de asemenea, condusă din partea superioară a conductei. Suporturile pentru conductele de admisie și de evacuare a pompei trebuie să poată rezista la solicitarea cauzată de contracția conductelor din interiorul cutiei de răcire și să îndeplinească cerințele de suport ale producătorului pompei.Zoiunacordă o atenție deosebită raționalității structurii conductelor în timpul proiectării echipamentelor pentru a asigura stabilitatea echipamentului în diferite condiții de lucru.
>După supapa de admisie a pompei este adăugată o supapă de siguranță, cu nivelul de presiune schimbat la 5 barg (1 bar=10^5 Pa).
>Pentru pompă trebuie instalată o conductă de gaz de retur, care poate fi aerisită direct sau returnată în cutia rece. Dacă este returnată în cutia rece, conducta de gaz de retur trebuie să mențină întotdeauna o pantă ascendentă. Multe locații nu respectă desenele în timpul configurării conductei, ceea ce duce la eșecul pompei de lichid criogenic să pornească normal, formând chiar și o etanșare lichidă. În ultimii ani, returnarea gazului produs vaporizat în coloana de distilare pentru a reduce risipa de produs și a îmbunătăți ratele de extracție a devenit o practică comună. Soluțiile oferite deZoiunluați în considerare pe deplin proiectarea conductei de gaz de retur pentru a asigura returul fără probleme a gazului și pentru a minimiza risipa de produs.
>Presiunea sursei de gaz de etanșare a pompei trebuie să fie cu cel puțin 3 barg mai mare decât presiunea de intrare a pompei, dar nu trebuie să depășească 15 barg.
>Înainte de etanșarea conductei de gaz trebuie instalat un manometru local.
>Un aparat de aer condiționat trebuie instalat în camera invertorului, deoarece temperatura mediului de funcționare a invertorului ar trebui să fie sub 40 de grade.
>Un parasolar trebuie adăugat deasupra pompei pentru a preveni ca lumina directă a soarelui să provoace creșterea prea mare a temperaturii lagărului motorului.
>Carcasa motorului trebuie împământată la fața locului pentru a îndeplini cerințele de împământare a motorului.
Instalarea pompelor de lichid criogenic
Cerințe de instalare
>Toate supapele, țevile și fitingurile pentru țevi trebuie să fie curate, uscate și fără ulei înainte de instalare. Dacă producătorul le-a degresat deja și nu au fost contaminate, degresarea nu este necesară în timpul instalării. Dacă există contaminare cu ulei, este necesară degresarea. Procedura de curățare și degresare a țevilor din aliaj de aluminiu este următoarea: spălare alcalină → clătire cu apă curată → pasivare cu acid azotic → clătire cu apă curată → degresare → clătire cu apă curată. Înainte de degresare, resturile și gunoiul din interiorul conductei trebuie îndepărtate. Solventul tetraclormetan nu trebuie folosit ca degresant; În schimb, trebuie folosit solvent tricloretilenă sau percloretilenă.
>Supapele de răcire din interiorul cutiei de răcire a pompei de lichid criogenic trebuie instalate simultan cu suporturile corespunzătoare. Tija supapei de lichid criogenic trebuie să se încline în sus cu 10-15 grade. Când sudați țeava și corpul supapei, supapa trebuie închisă mai întâi și trebuie luate măsuri de răcire pentru a se asigura că temperatura de sudare nu depășește temperatura necesară. La instalarea supapei, direcția săgeții de pe corpul supapei trebuie să se alinieze cu direcția fluxului lichidului și trebuie acordată atenție instalării corecte a supapei.
>Distanța paralelă dintre conducta de încălzire și conducta de lichid criogenic sau peretele recipientului de lichid trebuie să fie de cel puțin 300 mm, iar distanța de trecere trebuie să fie de cel puțin 200 mm.
>Distanța dintre peretele exterior al conductei și peretele interior al cadrului din oțel cutie rece ar trebui să fie: nu mai puțin de 400 mm pentru conductele de lichid criogenic și nu mai puțin de 300 mm pentru conductele de gaz criogenic.
>Când aveți de-a face cu țevi de aluminiu, unelte ruginite nu trebuie folosite și o perie de sârmă din oțel inoxidabil.
>Abaterea longitudinală a nivelului de instalare a pompei instalate nu trebuie să depășească {{0}},10/1000, iar abaterea transversală a nivelului de instalare nu trebuie să depășească 0,20/1000. Abaterea trebuie măsurată pe suprafețele flanșelor de admisie și de evacuare ale pompei sau pe alte suprafețe orizontale.
>Toate conexiunile fixe trebuie să fie strânse, iar toate instrumentele de afișare, dispozitivele de protecție de siguranță și dispozitivele de control electric trebuie să fie sensibile, precise și fiabile.
Proceduri de punere în funcțiune pentru pompele de lichid criogenic
Procesul de punere în funcțiune
>Măsurați izolația motorului, iar valoarea ar trebui să fie mai mare de 100 MΩ; în caz contrar, cauza trebuie identificată și abordată.
> Deschideți conducta în fața filtrului de gaz de etanșare pentru a sufla conducta de gaz de etanșare. Presiunea la fața locului a gazului de etanșare ar trebui să fie de 5-100 bar, iar cerința privind punctul de rouă este sub -65 grade . Reglați presiunea manometrului de etanșare: presiunea de intrare trebuie să fie cu 0,2 bari mai mare decât presiunea de referință, presiunea de referință trebuie să fie cu 0,2 bari mai mare decât presiunea de ieșire, iar cea intermediară presiunea gazului de purjare a corpului trebuie să fie de 0,2 bar.
>Închideți supapele de admisie și de evacuare a pompei, deschideți supapa de încălzire de admisie și supapa de aerisire de evacuare pentru a purja corpul pompei și conductele de conectare și măsurați punctul de rouă al gazului evacuat de la supapa de purjare la ieșire, care ar trebui să fie sub -65 gradul . Tratamentul de dezumidificare a volutei conductei trebuie efectuat după cum este necesar de proces.
>Rotirea manuală trebuie să fie ușoară.
>După ce punctul de rouă îndeplinește cerințele, închideți supapa de încălzire de admisie, deschideți supapa de aerisire în grupul cu trei supape de pe conducta de gaz de încălzire, deschideți supapa de admisie a pompei, supapele de aerisire de admisie și evacuare, supapa de retur a corpului pompei și corpul pompei supapa de aerisire și începeți să răciți pompa.
>Când supapele de aerisire de intrare și evacuare a pompei descarcă lichid și timpul depășește 4 ore, rotația manuală ar trebui să fie ușoară. Verificați dacă direcția pompei este corectă (vezi săgeata de pe capacul motorului).
>Deschideți complet supapa de admisie a pompei și supapa de retur, reconfirmați că supapele de aerisire de admisie și evacuare ale pompei și supapa de aerisire a corpului pompei descarcă lichid numai, fără amestec gaz-lichid.
>În mod similar, rotația manuală ar trebui să fie ușoară în acest moment.
>Închideți supapa de aerisire de evacuare a pompei, închideți treptat supapa de aerisire de intrare a pompei și supapa de aerisire a corpului pompei, porniți pompa, accelerați treptat și închideți supapa de retur.
>Când vă apropiați de punctul de funcționare nominal al pompei, închideți supapa de purjare de admisie a pompei (supapa de admisie a pompei trebuie să fie complet deschisă).
>Continuați să creșteți viteza și închideți încet supapa de retur a pompei (nu închideți complet supapa de retur a pompei). Până când viteza pompei, presiunea de evacuare și debitul ating valorile adecvate, apoi închideți supapa de aerisire a corpului pompei.
>Se recomandă deschiderea supapei de aerisire a pompei timp de 10 secunde sau până când lichidul curge la fiecare 4 ore când pompa nu este izolată.
Precauții în timpul funcționării zilnice
Recomandări de întreținere
Dacă este detectată cavitația, pompa trebuie oprită și inspectată și repornită după reîncălzirea și răcirea pompei. Semnele de cavitație includ:
1. Fluctuația presiunii de referință pe manometrul de etanșare al pompei.
2. Presiune instabilă la ieșire atunci când viteza pompei și supapele conductei rămân neschimbate.
3. Scăderea continuă a presiunii diferențiale între intrare și ieșire atunci când viteza pompei nu scade.
4. Nicio modificare a presiunii de evacuare atunci când viteza pompei crește și supapa de evacuare rămâne neschimbată.
5. Presiunea diferențială nu crește atunci când viteza pompei crește la 1000 r/min în timpul pornirii.
6. Auzirea unui scârțâit de la corpul pompei sau a unei vibrații semnificative la fața locului.
7. Se recomandă dezasamblarea și curățarea filtrului de admisie a pompei la aproximativ o săptămână după operarea inițială.
8. Rulmenții motorului trebuie lubrifiați în mod regulat conform modelului de motor, cu același tip de lubrifiant utilizat, iar amestecarea diferiților lubrifianți nu este permisă.
9. Rotirea manuală trebuie efectuată înainte de fiecare pornire a pompei pentru a asigura o rotire lină, fără blocare.
10. Dacă rotorul se rotește și presiunea din spatele pompei este 0 sau dacă pompa este reparată, este necesară reîncălzirea și purjarea corpului pompei și a conductelor, iar punctul de rouă trebuie măsurat sub -65 grade înainte de pornire.
Concluzie
Acest articol rezumă experiențele legate de proiectarea, instalarea, punerea în funcțiune și funcționarea pompelor de lichid criogenic. Ca echipa tehnică aZoiun Fluid & Gas Equipment Co., Ltd., ne-am angajat să oferim clienților noștri echipamente eficiente și stabile pentru pompe de lichid criogenic și să acumulăm în mod continuu experiență în aplicații practice. Sperăm că aceste recomandări pot ajuta personalul de inginerie și tehnic să îmbunătățească eficiența și stabilitatea pompelor de lichid criogenic. Respectarea strictă a detaliilor și specificațiilor tehnice în ingineria actuală va avea un impact semnificativ asupra funcționării și performanței pe termen lung a echipamentului.
