






低溫氯化氫泵是一種無泄露無脈動低溫液體泵
1 概述
低溫氯化氫泵是在石油、空分和化工裝置中用來輸送低溫液體(如液氧、液氮、液氬和液化天然氣等)的特殊泵,它的用途是增大低溫液體壓力并將它輸送到所需的工作場所。隨著空分技術(shù)的發(fā)展,低溫氯化氫泵得到了廣泛的應用及發(fā)展。其在空分設備中的主要作用為:用于液體循環(huán);或是從貯槽抽取液體并將其壓入汽化器,汽化后送給用戶或氣瓶內(nèi)。
由于低溫氯化氫泵輸送的介質(zhì)都為低溫液體,在輸送介質(zhì)過程中應保持低溫,如果一旦絕熱失效或受損,則泵內(nèi)低溫液體會大量汽化,產(chǎn)生氣體,從而影響泵的工作。所以低溫泵在結(jié)構(gòu)、材料、安裝和運行等方面都有它的特殊要求,以達到低溫液體輸送的要求。
2 工作原理
低溫氯化氫泵由泵的本體和原動機兩大部分組成,其中泵的本體又可分為兩大部分:液力端和傳動端。
液力端(又稱泵頭)的作用,就是在泵體內(nèi)壓縮低溫液體,使機械能轉(zhuǎn)化為液體內(nèi)能,使排出液體的壓力升高。
傳動端的作用,就是將原動機的動力通過減速機構(gòu)輸入,并通過連桿機構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)為往復運動。
當活寒(或柱塞)從左向右移動時,泵缸內(nèi)的容積就增大,壓力隨著降低,進入管路的液體壓力大于泵缸中的壓力時,液體在壓差作用下,打開吸入閥而進入泵缸內(nèi)。在傳動箱的曲柄轉(zhuǎn)過,活寒向左移動。由于低溫液體基本上是不可壓縮的,低溫液體立即被活塞壓縮而壓力迅速升高。直到泵缸中的液體壓力大到足以打開排出閥時,低溫液體經(jīng)過排出閥向排液管道輸出。當活塞被曲柄拉動又向右移動時,重復以上過程。
低溫氯化氫泵前半個周期是吸入低溫液體,后半個周期才有低溫液體排出。排液是間斷式的、非連續(xù)的。
液力端主要包括吸入閥(或吸液窗口)、排出閥、泵缸和缸套、活塞(柱塞)、密封器、各種連接管及補嘗管。
3 安裝注意事項
低溫氯化氫泵輸送的液體介質(zhì),都是低溫液化氣體,溫度范圍為-183~-196℃。因此,除具有普通低溫氯化氫泵的共性外,還具有與低溫工作有密切關(guān)系的特性。
3.1 液力端(泵頭)部分
(1)液力端處在低溫環(huán)境中,所采用的材料是銅料和不銹鋼或固體潤滑材料,接觸面要求精密度高,注意不要碰傷
(2)供裝配用的零部件,必須嚴格去油脂和水分,防止塵土進入泵內(nèi)部。
(3)對于低溫部分,必須做好絕熱保冷工作,應盡量避免外界熱量侵入。真空夾套不得損壞。
(4)排氣管道要暢通、口徑要足夠大,使得已汽化的氣體能及時排出,避免氣體進入泵缸。
(5)進、排液閥的密封面應仔細均勻地密合,要經(jīng)過氣密性試驗無嚴重泄漏。也可用簡單的煤油檢驗,以不漏為好,試后須去除油脂。
(6)安裝活塞、導向環(huán)和活塞桿時,不要損傷密封面,注意缸套鏡面干凈、光潔。
(7)注意密封器的密封面,做到運動要靈活且無泄漏,運轉(zhuǎn)時以不結(jié)冰和霜為佳。
(8)所有密封墊均應經(jīng)退火處理,在重復使用3次后,必須經(jīng)退火處理再使用。在安裝和保存密封墊和密封面過程中,避免碰傷密封面。緊固螺釘在擰緊時,受力要均勻,要對稱地擰緊面不要單邊受力,使各螺釘均勻地壓緊密封面。
(9)在低溫操作條件下,應嚴格禁止重新擰緊緊固件。
3.2 機身(箱體)
(1)一定要按有關(guān)技術(shù)條件安裝無級變速器,電磁調(diào)速控制器和傳動機構(gòu)等,并要保證運動部件的精度。
(2)注意保證潤滑條件和潤滑油的油面。
(3)安裝時注意活塞桿的繞度,也要注意同軸度,要確保在做往復運動時,使活塞桿和密封摩擦面有良好的工作狀態(tài)。
(4)安裝時應避免傳動端的油脂進入液力端(泵頭)。
4 操作
4.1 低溫氯化氫泵安裝就緒后,打開氣體回流閥,然后慢慢打開液體吸入閥,低溫液體緩慢進入泵內(nèi)。在冷卻過程中要盤車,不得卡住。經(jīng)過5~10min后,打開泵上的放氣閥,如看見有低溫液體流出,初步可以認為冷卻工作基本結(jié)束,關(guān)放氣閥。啟動泵后,發(fā)現(xiàn)排出管道外部有霜,并可聽到輕微的震動聲,排出管路上的壓力表顯示逐漸增加壓力,說明已有低溫液體排出。調(diào)節(jié)排出管道上的排出閥(注意不可關(guān)死),使排出壓力上升到所需的排出壓力。如果僅用于充瓶,只要將排出閥開大,讓泵的壓力隨氣瓶(或系統(tǒng))的壓力升高而升高。
4.2 工作完成后,應首先關(guān)閉進液閥和回氣閥,然后再切斷低溫氯化氫泵的電機電源,打開放氣閥,放掉殘液。
4.3 一般情況下,低溫氯化氫泵進入運轉(zhuǎn)狀態(tài)后,應能穩(wěn)定地工作。若發(fā)生故障,先分析原因。當不能排除時先關(guān)電動機,關(guān)閉進液管上閥門,從泵上放液管放掉低溫液體。等泵恢復到常溫后,才可拆除泵。也可用干燥空氣加熱泵內(nèi)部,以縮短等待時間。重新安裝時,泵內(nèi)部應干燥,并去油脫脂。
5 故障及處理
5.1 排液不暢或完全不排液
(1)吸入管道中提供的吸入壓力不足。可以用增加吸入壓力,增高液面,必要時增大吸入管路的內(nèi)徑,縮短吸入管路的長度。
(2)絕熱保冷不良,熱量大量侵入,使液體溫度升高而汽化。提高絕熱層的保冷性能,一般以絕熱層外無水凝結(jié)為好。
(3)有氣堵現(xiàn)象。檢查進液管道及增設排氣管道,使排氣通暢。
(4)進、出口閥門卡死。如果是由于潮濕結(jié)冰的原因,則需要加溫吹除干燥再啟動;如果是雜質(zhì),則拆卸后清除并干燥再起動。
(5)回氣管路關(guān)閉。打開回氣管路。
(6)液體太接近汽相點。將貯槽放空閥打開,放掉一部分氣體。
(7)進液閥未發(fā)出輕微的工作撞擊聲,電動機負荷明顯降低,泵不能正常進液,缸套中有氣。應采取排氣措施;也可能未充分冷卻,再次進行冷卻。
(8)進、排液閥密封面受損、彈簧斷裂,有異物附在密封面上。拆除檢修損壞零件,對密封而進行修正。
(9)活塞環(huán)磨損。這是一個漸變過程,不會突然發(fā)生。更換活塞環(huán)。
5.2 排壓不穩(wěn)定或受壓
(1)液體阻尼器容量不夠或氣相體積不足。選擇合適的液體阻尼器。阻尼器上部不應有絕熱材料,上部應是氣相空間。
(2)泵頭部分存在氣體。采取排氣措施,檢查壓力表;檢查真空夾套是否失去真空度。
(3)密封器泄漏。密封器有嚴重冰霜,妨礙正常工作。應再次調(diào)節(jié)密封比壓;檢查有否異物,冰進入密封部分;密封件是否磨損。針對故障原因,更換零件、干燥去濕。