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低温液体泵正常工作需注意的问题和措施
- 2020-11-02-

    1、低温液体泵前后管路的设计和安装

       需要注意的事项:

        (1)进口管尽可能短,超过 3 米尽量使用真空管。这是由于低温液体在常温时汽化极为迅速,液体汽化后很容易使低温泵汽蚀,轴承、叶轮等运转件因为振动太大而损坏。因此对进口管路要求良好保温,但氧用真空管有爆炸的风险,因此不推荐。对于流程泵,合适的管径,来保证合适的流速对于液体的流动也十分重要,一般液体流速可取 2m/s。但低位液体流速高则与管壁换热被加强,容易气化,因此流速需要更低,建议不高于1m/s。

        (2)根据泵厂家的要求,安装好波纹管,使管路安装时不能有应力作用在泵头上,泵进出口波纹管要与泵头充分对正,并使波纹管受压安装。如果波纹管和泵进出口法兰有间隙,必须另外加垫片以消除间隙,切不可直接用螺栓拉紧波纹管,这样会导致冷状态时,泵头会受管路应力拉偏。泵的波纹管不仅可以使管道安装对接吻合,而且可以尽可能的避免泵体和管道的振动和共振,防止在泵运行或停止时,由应力传递到泵上。另外无论是进口端还是出口端,管路系统的自重一定要由自己的支架来支撑,不能将它们压到泵上去,使泵增加了额外的预应力。

        (3)液体排放口和安全阀排放口均需加管引到回收装置或引到安全排放位置,防止液体对周边造成损坏。泵前和泵后的液体排放口不宜过小,否则会造成预冷泵困难,液体很难打起来。

        (4)进口管上尽可能减少三通、阀门、弯头的数量,并保持最短距离。低温液体泵进口管线宜采用有15°倾角向上的管线,避免水平管线上部气体积聚引起液体泵气蚀;如泵入口处有大小头,也需采用顶平的变径大小头。配管中应避免尖锐的弯头和产生气封。并应避免管路中出现“U”型弯管。对接的进出口管路口径要等于或略大于泵体上的法兰的实际进出口口径。出口管直径在出口阀前不要比要求大太多,那样可能导致出口压力不能正确显示,出口压力表应安装在泵出口与出口止回阀之间。

    2、低温液体泵流程的配置

          合理的低温液体泵流程对泵的安全运行及顺利倒泵很重要,对于有 2 台泵并联于工艺流路上的情况,每台泵应各有一条独立的进口管,以确保预冷、倒换备用泵时不影响运行泵;过滤器、波纹管、止回阀、安全阀的设置应满足前面管路要求;止回阀应尽量靠近低温泵的出口。另外泵出口回流管道不能太细,应能流通泵最低工作曲线时的流量,否则全回流时泵的压力过高,不利于泵的安全;加温阀要装在泵后,以保证加温时,能把过滤器上的杂质吹除干净。泵的排气管线也应单独设置,防止泵内积聚的气体不能及时排放,造成泵产生气蚀。

          根据泵体结构的需要,有些泵(如立式泵)需单独设置排气管,以及时排放泵内气体,但排气管线也需单独设置;如排气管线合并在一条管线上再返回会可能造成气蚀。 对于工艺管路上 2 台泵并联而不能采用独立进口的,分支点应采用“Y”形布置,以利于流体一致,并且分支管路上的阀门应尽可能靠近,防止2 段管路上阻力差异大。

目前比较先进的流程配置是,两台液体泵一用一备,备用泵处于冷态低速运行,当主泵故障停机后,备用泵能够在5 秒内从低负荷达到 100%满负荷,进入正常运转,使整套装置的运行不受影响。如果是内压缩的液氧/液氮泵,一般都要求冷备,即主泵工作时,辅助泵低速运转;主泵出现故障时,备用泵 3 秒内接替主泵工作;全精馏制氩的粗氩泵也是流程泵,但一般用户对制氩系统不要求不间断运行,备用泵可以关闭进出口,常温状态备用;如果用户对制氩系统要求不间断运行,也得冷备;贮槽系统的泵通常都是关闭进出口,常温状态备用。很少有用户对后备系统的泵冷备的。视情况而定,目前化工项目基本都冷备,且备泵还有备泵。(注:空分装置称为的冷备相当于化工装置称为的热备)。

          液氧泵、液氮泵等低温泵如果是流程泵,备用泵出口阀在备用期间不能关着,关了会降低备泵启动速度,因为泵要求自动启动,以保证工艺的连续性;如果是应急泵,泵出口阀在备用期间是关着的。

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