【技術論壇】空分裝置低溫液體泵的操作與研究（全（quán））

低溫液體（tǐ）泵（簡（jiǎn）稱低溫泵）是在石油、空分和（hé）化工裝置中用來輸送低溫液體（如液（yè）氧、液氮、液氬、液態烴和液化51吃瓜网等）的特殊泵（bèng）。它的用途是將低溫液體從壓力低的（de）場所輸送到壓力高的場所。隨著空分技術的發展，低溫液體得到了廣泛的應用及發展。其在空分設備中（zhōng）的隻要作用為：用於液體循環；或是從貯槽抽取液體並將其壓入汽化（huà）器，汽化後送給用戶。

按照（zhào）工作原理的不同，低溫泵主要分為往複式和（hé）離心（xīn）式（shì）兩（liǎng）類。

低溫液體泵簡（jiǎn）介

泵直接與一個電機連接。

泵通過一個（gè）支撐（chēng）與電機法蘭裝配（pèi），泵軸直接與電機軸相連，對於葉輪的支撐，電機軸承有（yǒu）非常高（gāo）的精確度和外部全密封（fēng）。

不需要的冷（lěng）量從冷端到電機軸承的（de）蔓延可通過（guò）一（yī）個絕緣環降低到最小限度。這個絕緣環有很（hěn）小的接（jiē）觸麵（miàn）積和（hé）長的支撐臂，泵的密（mì）封為帶氮氣吹掃的迷宮密封。

根據泵的型號（暖箱、閥門室、冷箱）任選下列安裝部件：壓力調整儀組件安裝在泵（bèng）或控製盤上；在（zài）排出或吸入端安裝溫度探頭；為迷（mí）宮（gōng）密封氮（dàn）氣吹掃（sǎo）提供帶壓力計和調整閥的壓力調（diào）整儀組件；在電機的前法蘭可以安裝一個自調整的加熱器，阻止電機軸承結霜。

 電機（jī）必須符合低電壓EN60204-1標準，而且（qiě）電磁與EMC兼容。電機保護等（děng）級必須至少（shǎo）是IP55。

機（jī）器必須裝備一套停止控製係統，允許在安全狀態（tài）下常規停車，這個停車指（zhǐ）令必須比開車指令具有更高（gāo）的優先權，控製係統和電控製（zhì）箱符合60204-1標準（zhǔn），當電控製安裝在室內，其最低保護等（děng）級必須是IP22。當電控製安裝在室外，其最低保護等級必須是IP55。

機器必（bì）須裝配一套緊急停車設備並與EN418的標準相符，易見易操作。在進行一個緊急停車後，不允許自動重起動。

機器和電機（jī）必須安裝在足夠（gòu）穩定的框架上，以防止翻掉或不適當位置危險。如果有必要，框（kuàng）架必須裝一個地連接和限製螺栓。

危險區域立標牌被告知，當在運行（háng）狀態下，泵不必進行處理。確保氣體、所使用的材（cái）質與係統的設（shè）計必須兼容（氧氣兼容（róng）），根據與泵（bèng）流體（tǐ）的兼容情況，選擇材質。如果工作人員不遵守安全規則，使用高（gāo）壓狀態的液態氣體或氣體具（jù）有很大的風險，係統中所使用的液（yè）態氣體可能發生致命的或（huò）極其嚴重的傷害，火災，爆炸或其他災難（nán）。

清除油脂以便使用氧氣，所有部件必須清除掉（diào）油脂以便安全地使用氧氣。

在清除掉油脂（zhī）之後（hòu），部件（jiàn）和設備應密封起來，防止汙（wū）染。在（zài）安裝之前不得拆開密封和保護。

用三氯乙烯脫過油脂，可以用於液氧，這（zhè）些泵可以不再進行處理，直（zhí）接用（yòng）於液氧。這些泵交貨時（shí）就帶有潤滑脂/潤滑油，適合於液氧的工作條件。有些泵與齒輪箱一起交貨的，按（àn）照用戶（hù）的要求，帶有礦物油，標簽上寫著“不適用於氧（yǎng）氣（qì）”。

密封（fēng）氮氣在（zài）生（shēng）理學上是一種無毒的（de）惰性氣體，當將空氣中的氧氣置換為氮氣後，通過降低氧氣的局部壓力，引起窒息，它（tā）對人體組織起有害作用。

由氮氣引（yǐn）起的首次（cì）窒（zhì）息症兆：在頭部、前額附近有繃緊或壓緊（jǐn）的感覺；在舌頭、手指（zhǐ）尖和腳趾頭有麻痹的感（gǎn）激；講話困難、微（wēi）弱，導致不能發聲；不（bú）被察覺的很快降低了身體運動和協調運動的能力，導致全身僵化；降低對外部世界的感應、感覺（jiào）器官特性衰減，特別是觸覺。

泵的存放

泵如果不立（lì）即使用，必須將泵儲存在幹燥的環境中，防止受到（dào）油，灰塵，子和水的（de）侵害。

重要性：不（bú）要將包在泵外麵的聚已（yǐ）烯，管路（lù）接頭的保護蓋，以及保護插塞拆除（chú），以便保護泵的內部零件不受汙物和（hé）濕（shī）氣的侵害。隻有在安裝前，才可以將這些（xiē）保護件拆除。

注意事項（xiàng）：要定期對存放的設備和（hé）備件進行檢查，至少（shǎo）每隔6個月要檢（jiǎn）查一次。從適合於海洋運輸的包裝箱中取出的設備，不必進（jìn）行這樣的檢查。在使用之前，必（bì）須將濕氣，灰（huī）塵等和鏽除掉。注意，對於用於液氧的部件（jiàn），如果在使用前安裝了或（huò）存放了6個月以（yǐ）上，在起動（dòng）前必須拆卸並（bìng）進（jìn）行認真的檢查。

以上給出的時間隻是我們的建議，必須遵照用戶自己的安全規則。

如果存放的時（shí）間很長（zhǎng）（一年以上）。我們建議，將泵包裝在（zài）適合於海洋運輸的包裝箱內。設備如果包裝在海（hǎi）洋運輸的包裝箱內，可以在敞開的保護棚內存放2年。

安（ān）裝

（1） 配管（guǎn）

要謹（jǐn）慎地設計配管，以便在泵運行或停止時，不會將應力傳遞到（dào）泵上（shàng）。還必須（xū）考慮到熱脹冷縮。應該安裝軟管部件，必要時安裝臌脹節，以避免將振動傳遞到泵，或者使泵的法蘭承受過大的應力。

控製盤（pán）：如果控製盤是散裝供貨的，接到泵的管路長度必須小於4米，並要盡量地減少彎頭。（最大壓力降為100毫巴）。

必須保證接到控（kòng）製盤的入口管路尺寸要足夠，保證足夠高的入（rù）口氣體壓力，以滿足在有關的（de）“設定值清單”中給出的泵運行期間的密封氣體值。

吸入管路重要性：為了確保正確（què）的安裝操作，必須（xū）要求一個淨吸壓頭NPSH，因此必須（xū）按照以（yǐ）下規則進行：應該（gāi）按照流量選擇設（shè）計管（guǎn）路的直徑，流體的最大速度大約為1米/秒。較小的速度可以減少壓力損失，但是不利（lì）於增加熱泄漏。

吸入（rù）管（guǎn）路從罐（guàn）的排放接頭連接到泵的吸入（rù）接頭，應該盡量（liàng）地（dì）直，盡量地短。即不（bú）能（néng）角度突變，也不能有最高點。

管路必須有個朝著泵（bèng）的不變的向下的傾斜度，以便形成（chéng）的蒸發氣體能夠返回到罐內。

泵如果不與罐相（xiàng）連接，那麽，管路必（bì）須有個朝著泵的不變的向上的傾（qīng）斜度。

為了阻止外（wài）部物體滲透到泵中。必須在管道上裝一個過濾（lǜ）器，對於氧氣係統，外來顆粒會引起（qǐ）火災和爆炸。

吸入（rù）過濾器的過濾等級必（bì）須為560微米，其有效麵積至少應該（gāi）為吸（xī）入管路麵（miàn）積（jī）的1.5倍。

為了減少（shǎo）蒸（zhēng）發（熱入口）所有支（zhī）管應盡可能（néng）靠近安裝，為了限製蒸發帶來的損失（shī），你應該考（kǎo）慮（lǜ）隔熱。

（2）吸入管線的設計

吸入管（guǎn）路的安裝：管路必須盡量（liàng）的直和短，隔熱良好（hǎo），對泵沒有作用力，泵的吸入接管（接頭和閥門）的直徑相同，接頭和閥門被（bèi）限（xiàn）製到（dào）最（zuì）少，朝（cháo）著泵有不變的向下傾斜度（泵與罐相連接），朝著泵有不變的向上傾（qīng）斜度（泵與罐不相連接）。需要的接頭和閥（fá）門，切斷閥，安全閥，柔性管路部分，用於液氧（yǎng）的過濾器（泵僅（jǐn）用在液氧條件（jiàn）下時）；在泵的排放管路上的（de）‘止回閥’。

建議在每個支路上安裝關斷閥、壓力表、管徑（jìng）逐漸（jiàn）變化、所有的吸入管（guǎn）路都要避免突然彎（wān）曲、非液氧的條件下也采用過濾器、隔（gé）熱。

有異徑管時采用（yòng）偏心異徑，泵進口采用頂平（防（fáng）氣袋），出口采用底平（防止液袋）。

吸（xī）入管（guǎn）路可能的安裝錯誤（wù）

注意：壓力降，熱泄漏= 降低泵的淨吸（xī）入壓頭

（3）排放管路

排放管路的直徑應該與泵的排放接管的直徑相同，如果管路比較長，太大的壓力（lì）損失會對流量有（yǒu）很（hěn）大的限製，在這種情況下，排放管（guǎn）路的直徑要稍微大一些。

必須聯係泵的特性曲線來考慮排放管路的特性。應該在排放管路上安（ān）裝切斷閥，止回（huí）閥和壓力表。

（4）旁路管路

為了加（jiā）快冷卻，容易起動，應該有旁路管路。旁路管路（lù）的直徑應該（gāi）與泵的排放管路的直徑相同，或者按照（zhào）泵的最小流量來設計（jì）。

（5）排空管路

應該為罐提供帶有切斷閥排空管路，這有利於管路和泵的排氣，有利（lì）於快速的降溫。（隻用於（yú）較大的泵，例如，2級（jí）泵）。

排空管路的安（ān）裝應該保證防止氣體形成蒸汽包（bāo）。

密封氣體係統（迷宮密封）

（1） 概述

必須確保不允許濕氣進入迷宮密封室，在接入了密封氣（qì）體之前，確保泵不要受到雨淋，在泵冷卻之前，必須保證（zhèng）密封（fēng）氣體流入迷宮密封，確保迷宮密封中不存在濕（shī）氣。密封氣體（tǐ）的流入時間各不相（xiàng）同，取（qǔ）決於局部的條件，但不得少於10分鍾，然後再給泵降溫。

必須（xū）完全按照以下的說明，確保精確（què）建立密封氣體。即使在泵不運行時，也要有密封氣體（tǐ）。萬一密封氣體（tǐ）沒有了，在冷卻之前，要按照上（shàng）述的第2步進行操作。密封氣體（tǐ）的溫度為T＞-25℃室溫。露點：-80℃密封氣體必須是潔淨的（de）。必（bì）須（xū）安裝孔眼（yǎn）為10微米的過濾器。必須保證過濾器不得堵（dǔ）塞。

（2）迷宮密（mì）封描述

迷宮密封由一係列不同內徑可自（zì）調整的密封環組成。由於它的這個特點，可形成連續的膨脹腔。這（zhè）種特殊的間隔環可以將迷宮氣體和其它有可能（néng）進入（rù）的混合（hé）氣體分離（密封氣體和泵氣）。

迷宮密封（fēng）有三個或四個孔。由低（dī）溫星或用戶將它連接起來。

第一個孔指示參考壓力 Pref；第二個孔是密封氣體入口壓力Pin1=X；第（dì）三個孔是混合氣體出口壓力Pout=Y（吹掃和泵流體）；僅對於帶Pin23個腔（qiāng）室的迷宮密封，第四孔是允許流進的密封氣體壓力： Pin2=Z。

在這種情況下，在Pin2有可能流進密封氣（qì）體及與泵出的氣（qì）體相同的氣體。它可以減少泵的汙染。在Pin1，密封（fēng）氣體是氮氣，不采用這種選擇，堵住入（rù）口壓力指示Pin2。

考慮以下情況： Pref=參考壓力（葉輪的背麵）；Pin1 X=密（mì）封氣體的入口壓力；Pout Y=密封氣體（tǐ）的出口壓力。

我們建議采用幹（gàn）氮氣作為密封氣體。

要求：入口壓力Pin1，X端口必須在高於參考壓力0.1-0.2bar範圍內，出口壓力Pout，Y端口（kǒu）必須在低於參考壓力0.1-0.2bar範圍（wéi）內。（任選：如果如果入口（kǒu）壓力Pin2與端口Z連接，它必須在高於參（cān）考壓力 0.1-0.2bar範圍內。）

 注意：如果迷宮密封是舊的，將設定點從0.1-0.2bar調整到0.2-0.3bar。這個係統是通（tōng）過一個特殊的不同壓差計來控製的，這個壓差計裝在Pref接口（kǒu）。這種安（ān）裝允許對Pin- Pref的壓差進行調整（zhěng），並且與出口管（guǎn）線上的出口閥相連去調節出口壓力Pout。

一個壓差計（pos.27）顯示出口壓力和參考壓力的壓差。黑針顯示高壓（參考），紅針顯示低壓（出口）。

壓（yā）差轉換器轉換參考壓力和入口壓力之間（jiān）的壓（yā）差（chà）。流量計的刻度（pos.27）測量一個7 bar的工作壓力。

潤滑劑

應該使用下麵的潤滑劑（電動機軸（zhóu）承用的潤滑脂）。