Kriogene črpalke| Oblikovanje, namestitev in vzdrževanje
Predgovor
Z razvojem kemične industrije, zlasti z vzponom kemične industrije premoga kot nadomestka za nafto v zadnjih letih, se oprema za ločevanje zraka usmerja k večjim obsegom, višjim nivojem tlaka plinskega produkta, več tekočim produktom, višji čistosti proizvoda, nižjim obratovalnim stroškom ter stabilno in zanesljivo delovanje opreme. V postopkih ločevanja zraka, notranji kompresiji in postopki proizvodnje argona brez vodika običajno uporabljajo kriogene tekočinske črpalke (v nadaljevanju kriogene tekočinske črpalke) kot procesne črpalke in proizvodne črpalke. Črpalke za kriogene tekočine igrajo ključno vlogo v procesih ločevanja zraka in njihovo delovno stanje neposredno vpliva na to, ali lahko celoten postopek ločevanja zraka doseže projektne cilje.
Kot vodilni dobavitelj opreme za kriogenski plin v panogi,Zoiun Fluid & Gas Equipment Co., Ltd.ima bogate izkušnje pri oblikovanju in uporabi črpalk za kriogene tekočine. Trenutno nudimo opremo, ki ustreza mednarodnim standardom za zagotavljanje učinkovitega in stabilnega delovanja. Zaradi tehnološke vrzeli med domačimi in tujimi izdelki se domače črpalke za kriogeno tekočino običajno uporabljajo v visokotlačnih aplikacijah z nizkim pretokom ali nizkim pretokom, visokotlačnimi aplikacijami, medtem ko se naprave za ločevanje zraka z zmogljivostjo nad 20,{{5} } Nm³/h pogosto uporabljajo tuje blagovne znamke črpalk za kriogeno tekočino.
Pogoste tuje blagovne znamke vključujejo CRYOSTAR, CRYOMEC in ACD. Črpalke za kriogene tekočine so na splošno razvrščene v vertikalne črpalke in horizontalne črpalke glede na njihovo strukturo. Horizontalne črpalke se večinoma uporabljajo za tekočine z majhnim pretokom, kot so argonske črpalke, kisikove črpalke v majhnih enotah za ločevanje zraka in polnilne črpalke. Vertikalne kriogene črpalke za tekočine se večinoma uporabljajo v notranjih enotah za ločevanje kompresijskega zraka z relativno velikimi pretoki, kot so velike procesne črpalke za ločevanje zraka. Ta članek se bo osredotočil na navpične črpalke.
Inženirska zasnova črpalk za kriogeno tekočino
Načela oblikovanja
>Postopki ločevanja zraka vključujejo črpalke za tekoči kisik, črpalke za tekoči argon, črpalke za tekoči dušik in včasih polnilne črpalke, vse so zasnovane tako, da je ena v uporabi in ena v pripravljenosti. Zaradi lažje namestitve, vzdrževanja in varnosti je vsaka črpalka za tekočino izdelana z ločeno hladilno komoro, ki je nameščena zunaj glavne hladilne škatle enote za ločevanje zraka. Za lažje vzdrževanje se uporablja pregrada za ločevanje obeh črpalk s ploščo iz Q235B in ojačano z odseki na ustreznih lokacijah. V procesu načrtovanja in izdelave,Zoiun Fluid & Gas Equipment Co., Ltd.zagotavlja strukturno trdnost, hkrati pa v celoti upošteva udobje delovanja in vzdrževanja.
>CRYOSTAR uporablja prirobnično strukturo za zgornjo podporo svojih črpalk. Raziskovalni inštitut skupine za ločevanje zraka Kaifeng uporablja 30 mm debelo jekleno ploščo, da odpre luknjo na vrhu majhne hladilne škatle, medtem ko ACD na splošno naredi ločeno oporo za izpolnjevanje strukturnih zahtev. Vsi nosilci opreme in nosilci cevi, ki se uporabljajo v notranji škatli, so izdelani iz nerjavečega jekla, da se zagotovi trdnost materiala v kriogenih okoljih. PTFE elastični trak se uporablja kot blazina na povezavi med kriogenim cevovodom in nosilcem cevi. Uporaba podpore z odprtino iz jeklene plošče debeline 30 mm lahko bolje zatesni hladilno omarico črpalke, s čimer prepreči izmenjavo toplote med zunanjim vlažnim zrakom in zrakom v notranjosti hladilne omarice, s čimer se izboljša učinek izolacije ohišja.Zoiuninženirji so prav tako sprejeli podobne ukrepe pri zasnovi hladne škatle, da bi zagotovili stabilno delovanje naše opreme pri ekstremno nizkih temperaturah.
>Cev za izpust tekočine na vstopu v črpalko mora biti speljana z vrha cevovoda. Ker je plinovod za ogrevanje črpalke nameščen na izhodnem cevovodu črpalke, je treba vgraditi filter. Tudi ogrevalni plinovod črpalke mora biti speljan z vrha cevovoda. Nosilci dovodnih in izstopnih cevovodov črpalke morajo biti sposobni prenesti obremenitev, ki jo povzroči krčenje cevovodov znotraj hladilne škatle, in izpolnjevati zahteve proizvajalca črpalke za podporo.Zoiunposveča posebno pozornost racionalnosti postavitve cevovoda med načrtovanjem opreme, da se zagotovi stabilnost opreme v različnih delovnih pogojih.
>Za vstopnim ventilom črpalke je dodan varnostni ventil, pri čemer se nivo tlaka spremeni na 5 barg (1 bar=10^5 Pa).
>Za črpalko je treba namestiti povratni plinovod, ki se lahko neposredno odzrači ali vrne v hladilno omarico. Če se vrne v hladno škatlo, mora povratni plinovod vedno ohranjati naklon navzgor. Mnoga mesta med konfiguracijo cevovoda ne sledijo risbam, zaradi česar se črpalka za kriogeno tekočino ne zažene normalno, celo tvori tekoče tesnilo. V zadnjih letih je vračanje uparjenega produktnega plina v destilacijski stolpec za zmanjšanje odpadkov produkta in izboljšanje stopnje ekstrakcije postalo običajna praksa. Rešitve, ki jih ponujaZoiunv celoti upoštevajte zasnovo povratnega plinovoda, da zagotovite nemoteno vračanje plina in čim bolj zmanjšate odpad izdelka.
>Tlak vira tesnilnega plina črpalke mora biti vsaj 3 barg višji od vstopnega tlaka črpalke, vendar ne sme preseči 15 barg.
>Pred tesnilnim plinovodom mora biti nameščen lokalni manometer.
>V prostoru z inverterjem mora biti nameščena klimatska naprava, saj mora biti temperatura delovnega okolja inverterja nižja od 40 stopinj.
>Nad črpalko je treba dodati senčnik, da preprečite, da bi neposredna sončna svetloba povzročila previsok dvig temperature ležajev motorja.
>Ohišje motorja mora biti ozemljeno na kraju samem, da izpolni zahteve za ozemljitev motorja.
Namestitev črpalk za kriogeno tekočino
Zahteve za namestitev
>Vsi ventili, cevi in cevni priključki morajo biti pred namestitvijo čisti, suhi in brez olja. Če jih je proizvajalec že razmastil in niso bile onesnažene, razmaščevanje med montažo ni potrebno. Če pride do umazanije z oljem, je potrebno razmaščevanje. Postopek čiščenja in razmaščevanja cevi iz aluminijeve zlitine je naslednji: alkalno pranje → izpiranje s čisto vodo → pasivacija z dušikovo kislino → izpiranje s čisto vodo → razmaščevanje → izpiranje s čisto vodo. Pred razmaščevanjem je treba odstraniti ostanke in smeti znotraj cevovoda. Topilo tetraklorometan se ne sme uporabljati kot razmaščevalec; namesto tega je treba uporabiti topilo trikloretilen ali perkloroetilen.
>Hladne ventile znotraj hladilne škatle kriogene črpalke za tekočine je treba namestiti sočasno z njihovimi ustreznimi nosilci. Steblo ventila za kriogeno tekočino se mora nagniti navzgor za 10-15 stopinj. Pri varjenju cevi in ohišja ventila je treba najprej zapreti ventil in izvesti ukrepe za hlajenje, da temperatura varjenja ne preseže zahtevane temperature. Pri nameščanju ventila mora biti smer puščice na ohišju ventila poravnana s smerjo pretoka tekočine, pri čemer je treba paziti na pravilno namestitev ventila.
>Vzporedna razdalja med grelno cevjo in cevjo za kriogeno tekočino ali steno posode s tekočino mora biti vsaj 300 mm, razdalja med križiščem pa mora biti vsaj 200 mm.
>Razdalja med zunanjo steno cevovoda in notranjo steno jeklenega ogrodja hladilnika mora biti: najmanj 400 mm za cevi za kriogeno tekočino in najmanj 300 mm za cevi za kriogeni plin.
>Pri delu z aluminijastimi cevmi ne smete uporabljati zarjavelega orodja, uporabiti je treba žično krtačo iz nerjavečega jekla.
>Vzdolžni odklon vgrajene črpalke ne sme presegati {{0}}.10/1000, prečni odklon vgradnje pa ne sme presegati 0,20/1000. Odstopanje je treba izmeriti na vstopni in izstopni površini prirobnice črpalke ali drugih vodoravnih površinah.
>Vse fiksne povezave morajo biti tesne, vsi prikazovalni instrumenti, varnostne zaščitne naprave in električne krmilne naprave pa morajo biti občutljivi, natančni in zanesljivi.
Postopki zagona za črpalke za kriogeno tekočino
Postopek zagona
>Izmerite izolacijo motorja in vrednost mora biti večja od 100 MΩ; sicer je treba ugotoviti vzrok in ga odpraviti.
> Odprite cevovod pred filtrom za tesnilni plin, da izpihnete cev za tesnilni plin. Tlak tesnilnega plina na kraju samem mora biti 5-100 barov, zahtevana točka rosišča pa pod -65 stopinjami. Prilagodite tlak merilnika tesnilnega plina: vstopni tlak mora biti 0.2 bara višji od referenčnega tlaka, referenčni tlak mora biti 0.2 bara višji od izstopnega tlaka in vmesni tlak plina za čiščenje telesa mora biti 0.2 bara.
>Zaprite vstopne in izstopne ventile črpalke, odprite vstopni ogrevalni ventil in izstopni odzračevalni ventil, da odzračite telo črpalke in povezovalne cevovode ter izmerite rosišče plina, ki se izpušča iz izstopnega odzračevalnega ventila, ki mora biti pod -65 stopnja . Obdelavo z razvlaževanjem spirale cevovoda je treba izvesti, kot zahteva postopek.
>Ročno vrtenje mora biti enostavno.
>Ko točka rosišča ustreza zahtevam, zaprite dovodni grelni ventil, odprite odzračevalni ventil v skupini s tremi ventili na plinovodu za ogrevanje, odprite dovodni ventil črpalke, dovodne in izstopne odzračevalne ventile, povratni ventil ohišja črpalke in ohišje črpalke. odzračevalni ventil in začnite hladiti črpalko.
>Ko vstopni in izstopni odzračevalni ventili črpalke izpustijo tekočino in čas preseže 4 ure, mora biti ročno vrtenje enostavno. Preverite, ali je smer črpalke pravilna (glejte puščico na pokrovu motorja).
>Popolnoma odprite dovodni in povratni ventil črpalke, ponovno potrdite, da dovodni in izstopni odzračevalni ventili črpalke ter odzračevalni ventil ohišja črpalke izpuščajo samo tekočino, brez mešanice plina in tekočine.
>Podobno bi moralo biti ročno vrtenje trenutno preprosto.
>Zaprite izhodni odzračevalni ventil črpalke, postopoma zaprite vstopni odzračevalni ventil črpalke in odzračevalni ventil ohišja črpalke, zaženite črpalko, postopoma pospešujte in zaprite povratni ventil.
>Ko se približate nazivni delovni točki črpalke, zaprite dovodni odzračevalni ventil črpalke (dovodni ventil črpalke mora biti popolnoma odprt).
>Še naprej povečujte hitrost in počasi zaprite povratni ventil črpalke (ne zapirajte popolnoma povratnega ventila črpalke). Dokler hitrost črpalke, izstopni tlak in stopnja pretoka ne dosežejo ustreznih vrednosti, zaprite odzračevalni ventil ohišja črpalke.
>Priporočljivo je, da odzračevalni ventil črpalke odprete za 10 sekund ali dokler tekočina ne izteče vsake 4 ure, če črpalka ni izolirana.
Previdnostni ukrepi med vsakodnevnim delovanjem
Priporočila za vzdrževanje
Če se odkrije kavitacija, je treba črpalko ustaviti in pregledati ter jo po ponovnem segrevanju in hlajenju znova zagnati. Znaki kavitacije vključujejo:
1. Nihanje referenčnega tlaka na merilniku tesnilnega plina črpalke.
2. Nestabilen izhodni tlak, ko hitrost črpalke in cevovodni ventili ostanejo nespremenjeni.
3. Nenehno zniževanje diferenčnega tlaka med vstopom in izstopom, ko hitrost črpalke ne pade.
4. Brez spremembe izhodnega tlaka, ko se hitrost črpalke poveča in izstopni ventil ostane nespremenjen.
5. Diferenčni tlak se ne poveča, ko se med zagonom hitrost črpalke dvigne na 1000 vrt/min.
6. Slišanje cvilečega zvoka iz ohišja črpalke ali močnih vibracij na mestu.
7. Priporočamo, da vstopni filter črpalke razstavite in očistite približno en teden po prvem zagonu.
8. Ležaje motorja je treba redno mazati glede na model motorja, z isto vrsto uporabljenega maziva, mešanje različnih maziv pa ni dovoljeno.
9. Pred vsakim zagonom črpalke je treba izvesti ročno vrtenje, da zagotovite gladko vrtenje brez zatikanja.
10. Če se rotor vrti in je tlak za črpalko 0 ali če je črpalka popravljena, je potrebno ponovno ogrevanje in čiščenje telesa črpalke in cevovodov, pred zagonom pa je treba izmeriti rosišče pod -65 stopinjo.
Zaključek
Ta članek povzema izkušnje, povezane z zasnovo, namestitvijo, zagonom in delovanjem črpalk za kriogeno tekočino. Kot tehnična ekipaZoiun Fluid & Gas Equipment Co., Ltd., smo zavezani zagotavljanju učinkovite in stabilne opreme za črpalke za kriogene tekočine za naše stranke in nenehnemu nabiranju izkušenj v praktičnih aplikacijah. Upamo, da bodo ta priporočila inženirjem in tehničnemu osebju pomagala izboljšati učinkovitost in stabilnost črpalk za kriogeno tekočino. Strogo upoštevanje tehničnih podrobnosti in specifikacij v dejanskem inženiringu bo pomembno vplivalo na dolgoročno delovanje in zmogljivost opreme.
