Pompy do cieczy kriogenicznych (nazywane pompami kriogenicznymi) to specjalne pompy używane do transportu cieczy kriogenicznych (takich jak ciekły tlen, ciekły azot, ciekły argon, ciekłe węglowodory i skroplony gaz ziemny) w zakładach naftowych, separacji powietrza i chemicznych.
W separacji powietrza służy głównie do transportu produktów płynnych, takich jak pompy ciekłego tlenu, pompy ciekłego azotu, pompy ciekłego argonu i inne pompy produktów. Pompa procesowa jest również instalowana w procesie separacji powietrza, na przykład pompa obiegowa ciekłego tlenu w głównym systemie przeciwwybuchowym na zimno; kiedy górna i dolna wieża są rozdzielone, ciekły tlen na dole górnej wieży jest przesyłany do głównego parownika kondensacyjnego na szczycie dolnej wieży; Wieża z surowym argonem jest podzielona na wieżę z surowym argonem I i wieżę z surowym argonem II, a pomiędzy dwiema wieżami zainstalowana jest pompa ciekłego argonu.
Zgodnie z różnymi zasadami działania pompy kriogeniczne dzielą się głównie na dwa typy: tłokowe i odśrodkowe.
Funkcja pompy cieczy kriogenicznej
Jego zadaniem jest transport cieczy kriogenicznych z miejsc o niskim ciśnieniu do miejsc o wysokim ciśnieniu. Wraz z rozwojem technologii separacji powietrza ciecz kriogeniczna była szeroko stosowana i rozwijana. Jego główną funkcją w instalacji separacji powietrza jest: cyrkulacja cieczy; lub wydobyć ciecz ze zbiornika magazynowego i wtłoczyć ją do waporyzatora i wysłać do użytkownika po odparowaniu.
Zasada działania pompy cieczy kriogenicznej
Odśrodkowe pompy kriogeniczne do cieczy działają na tej samej zasadzie, co odśrodkowe pompy wodne. Pompa odśrodkowa opiera się na obracającym się wirniku, który wykonuje pracę na cieczy i przenosi energię mechaniczną głównego napędu do cieczy. Gdy pompa jest wypełniona cieczą, na skutek szybkich obrotów wirnika, ciecz wytwarza pod działaniem wirnika siłę odśrodkową, która powoduje wzrost ciśnienia i prędkości cieczy w procesie wypływania z wlotu wirnika do wylotu, a następnie do komory dyfuzora. Można ją dalej przekształcić w energię ciśnienia, a następnie wyprowadzić.
Krótkie podsumowanie: Zasada działania pompy odśrodkowej jest następująca: gdy pompa odśrodkowa pracuje, ciecz jest w sposób ciągły zasysana do pompy przez różnicę ciśnień między pompą a otoczeniem, a ciecz jest uzyskiwana przez szybki obrót wirnik; Energia kinetyczna cieczy jest zamieniana na energię ciśnienia.
Zasada działania pompy kriogenicznej tłokowej jest podobna do sprężarki tłokowej i jest to maszyna do kompresji objętościowej. Wykorzystuje tłok (nurnik) do ruchu posuwisto-zwrotnego w komorze roboczej cylindra hydraulicznego, dzięki czemu objętość komory roboczej zmienia się okresowo, aby zrealizować cały proces ssania-sprężania-rozładowania.
Kiedy tłok (nurnik) przesuwa się w prawo, objętość cylindra pompy wzrasta, a ciśnienie odpowiednio spada. Gdy ciśnienie cieczy w rurze wlotowej jest większe niż ciśnienie w cylindrze pompy, zawór ssący otwiera się i ciecz wpływa do cylindra pompy.
Kiedy korba obraca się o 180 stopni, gdy tłok (nurnik) przesuwa się w lewo, objętość cylindra pompy zmniejsza się, ponieważ ciecz jest płynem nieściśliwym, więc ciśnienie gwałtownie wzrośnie, a gdy ciśnienie wzrośnie do punktu, w którym ciecz można otworzyć, aby rozładować wysokie ciśnienie. Ciecz jest odprowadzana przez zawór spustowy, który jest cyklem roboczym pompy cieczy posuwisto-zwrotnej.
Można zauważyć, że natężenie przepływu pompy tłokowej jest pulsujące i nieciągłe. Liczba impulsów jest określona przez prędkość obrotową. Ciśnienie tłoczenia pompy tłokowej zależy od charakterystyki rurociągu, ponieważ zawór tłoczny można otworzyć tylko wtedy, gdy ciśnienie cieczy w cylindrze pompy jest wyższe niż ciśnienie w rurze tłocznej. Z tego powodu, o ile moc silnika jest wystarczająca, a pompa jest dobrze uszczelniona, ciśnienie tłoczenia pompy tłokowej może spełniać wymagania ciśnieniowe różnych sieci rurociągów o niskim, średnim i wysokim ciśnieniu.
Funkcje kriogenicznej pompy cieczy
Pompa kriogeniczna różni się od pomp ogólnego przeznaczenia. Musi utrzymywać niską temperaturę podczas procesu dostarczania cieczy, aby zminimalizować utratę zimna, w przeciwnym razie pompa kriogeniczna nie będzie działać z powodu odparowania cieczy. Ponieważ pracuje w niskich temperaturach, materiał, z którego wykonana jest pompa, konstrukcja, działanie, instalacja itp. różnią się od pomp ogólnych.
Klasyfikacja pomp do cieczy kriogenicznych
Pompa cieczy kriogenicznej to maszyna służąca do transportu cieczy kriogenicznej i zwiększania jej ciśnienia. Zgodnie z zasadą działania pompy kriogeniczne można podzielić na dwie kategorie: łopatkowe i tłokowe. Typy łopatek to odśrodkowe, o przepływie mieszanym i osiowym. Typ tłokowy ma typ tłoka i typ tłoka.
Pompy odśrodkowe są najczęściej stosowanym rodzajem pomp łopatkowych. Typ odśrodkowy dzieli się na jednostopniowy i wielostopniowy. Pompa nurnikowa jest najczęściej stosowanym rodzajem pompy tłokowej, którą można podzielić na jednorzędową i wielorzędową.
Pompy kriogeniczne odśrodkowe są najczęściej używane do dostarczania pod niskim i średnim ciśnieniem. Kolumnowe pompy kriogeniczne stosowane są w układach o wysokim ciśnieniu i niskim przepływie.