Kryogena pumpar| Designa, installera och underhålla
Förord
Med utvecklingen av den kemiska industrin, särskilt framväxten av kolkemisk industri som ersättning för petroleum under de senaste åren, trendar luftseparationsutrustning mot större skalor, högre gasprodukttrycknivåer, mer flytande produkter, högre produktrenhet, lägre driftskostnader och stabil och pålitlig drift av utrustningen. I luftseparationsprocesser använder intern kompression och vätefria argonproduktionsprocesser vanligen kryogena vätskepumpar (hädanefter kallade kryogena vätskepumpar) som processpumpar och produktionspumpar. Kryogena vätskepumpar spelar en avgörande roll i luftseparationsprocesser, och deras drifttillstånd påverkar direkt om hela luftseparationsprocessen kan uppfylla designmålen.
Som en branschledande leverantör av kryogen gasutrustning,Zoiun Fluid & Gas Equipment Co., Ltd.har samlat på sig lång erfarenhet av design och tillämpning av kryogena vätskepumpar. Vi tillhandahåller för närvarande utrustning som uppfyller internationella standarder för att säkerställa effektiv och stabil drift. På grund av den tekniska klyftan mellan inhemska och utländska produkter används inhemska kryogena vätskepumpar vanligtvis i högtrycks-, lågflödes- eller lågflödes-, högtrycksapplikationer, medan luftseparationsanläggningar med kapaciteter över 20,{{5} } Nm³/h använder ofta utländska märken av kryogena vätskepumpar.
Vanliga utländska märken inkluderar CRYOSTAR, CRYOMEC och ACD. Kryogena vätskepumpar klassificeras i allmänhet i vertikala pumpar och horisontella pumpar baserat på deras struktur. Horisontella pumpar används huvudsakligen för vätskor med liten flödeshastighet som argonpumpar, syrgaspumpar i små luftseparationsenheter och fyllningspumpar. Vertikala kryogena vätskepumpar används huvudsakligen i interna kompressionsluftseparationsenheter med relativt stora flödeshastigheter, såsom stora luftseparationsprocesspumpar. Den här artikeln kommer att fokusera på vertikala pumpar.
Teknisk design av kryogena vätskepumpar
Designprinciper
>Luftseparationsprocesser involverar pumpar för flytande syre, pumpar för flytande argon, pumpar för flytande kväve och ibland fyllningspumpar, alla designade med en i bruk och en i standby. För enkel installation, underhåll och säkerhet är varje vätskepump tillverkad med en separat kylbox, placerad utanför huvudkylboxen på luftseparationsenheten. För att underlätta underhållet används en skiljevägg för att separera de två pumparna, med panelen gjord av Q235B och förstärkt med sektioner på lämpliga platser. I design- och tillverkningsprocessen,Zoiun Fluid & Gas Equipment Co., Ltd.säkerställer strukturell styrka samtidigt som man fullt ut beaktar bekvämligheten med drift och underhåll.
>CRYOSTAR använder en flänsstruktur för det övre stödet på sina pumpar. Kaifeng Air Separation Group Research Institute använder en 30 mm tjock stålplåt för att öppna ett hål i toppen av den lilla kylboxen, medan ACD i allmänhet gör ett separat stöd för att möta strukturella krav. Utrustningsstöden och rörstöden som används i innerlådan är alla gjorda av rostfritt stål för att säkerställa materialhållfasthet i kryogena miljöer. PTFE elastisk tejp används som en kudde vid anslutningen mellan den kryogena rörledningen och rörstödet. Att använda ett stöd med en 30 mm tjock stålplåtsöppning kan bättre täta pumpens kylbox, vilket förhindrar värmeväxlingen mellan extern fuktig luft och luften inuti kylboxen, vilket förbättrar kylboxens isoleringseffekt.ZoiunIngenjörer har också vidtagit liknande åtgärder i kylboxdesign för att säkerställa att vår utrustning fungerar stabilt under extremt låga temperaturer.
>Vätskeutloppsledningen vid pumpinloppet måste ledas ut från toppen av rörledningen. Eftersom pumpens värmegasrörledning är installerad på pumpens utloppsrörledning måste ett filter installeras. Pumpens värmegasledning måste också ledas ut från toppen av rörledningen. Stöden för pumpens inlopps- och utloppsrörledningar måste kunna motstå den påfrestning som orsakas av sammandragningen av rörledningarna inuti kylboxen och uppfylla pumptillverkarens stödkrav.Zoiun Zoiunägnar särskild uppmärksamhet åt rationaliteten i rörledningslayouten under utrustningsdesign för att säkerställa utrustningens stabilitet under olika arbetsförhållanden.
>En säkerhetsventil läggs till efter pumpens inloppsventil, med trycknivån ändrad till 5 barg (1 bar=10^5 Pa).
>En returgasledning måste installeras för pumpen, som kan ventileras direkt eller återföras till kylboxen. Om den returneras till kylboxen måste returgasledningen alltid hålla en uppåtgående lutning. Många platser följer inte ritningarna under rörledningskonfigurationen, vilket resulterar i att den kryogena vätskepumpen inte startar normalt, till och med bildar en vätsketätning. På senare år har återföring av den förångade produktgasen till destillationskolonnen för att minska produktavfallet och förbättra extraktionshastigheterna blivit en vanlig praxis. Lösningarna som tillhandahålls avZoiun Zoiunöverväg fullt ut designen av returgasledningen för att säkerställa smidig gasretur och minimera produktavfall.
>Pumpens tätningsgaskällas tryck måste vara minst 3 barg högre än pumpens inloppstryck, men får inte överstiga 15 barg.
>En lokal tryckmätare måste installeras före den tätande gasledningen.
>En luftkonditionering måste installeras i växelriktarrummet, eftersom växelriktarens driftsmiljötemperatur bör vara under 40 grader.
>Ett solskydd bör läggas ovanför pumpen för att förhindra att direkt solljus får motorlagrets temperatur att stiga för högt.
>Motorhuset måste jordas på plats för att uppfylla motorjordningskraven.
Installation av kryogena vätskepumpar
Installationskrav
>Alla ventiler, rör och rördelar måste vara rena, torra och fria från olja före installation. Om tillverkaren redan har avfettat dem och de inte har blivit förorenade, krävs inte avfettning under installationen. Om det finns oljeföroreningar är avfettning nödvändig. Rengörings- och avfettningsproceduren för rör av aluminiumlegering är som följer: alkalisk tvätt → sköljning med rent vatten → salpetersyrapassivering → sköljning med rent vatten → avfettning → sköljning med rent vatten. Innan avfettning måste skräp och skräp inuti rörledningen avlägsnas. Tetraklormetanlösningsmedel får inte användas som avfettningsmedel; trikloretylen eller perkloretylen lösningsmedel måste användas istället.
>De kalla ventilerna inuti den kryogena vätskepumpens kylbox ska installeras samtidigt med deras motsvarande stöd. Ventilskaftet på den kryogena vätskeventilen ska luta uppåt med 10-15 grader. Vid svetsning av röret och ventilkroppen bör ventilen stängas först, och kylningsåtgärder bör vidtas för att säkerställa att svetstemperaturen inte överstiger den erforderliga temperaturen. När du installerar ventilen ska pilens riktning på ventilhuset vara i linje med vätskeflödesriktningen, och uppmärksamhet bör fästas vid korrekt installation av ventilen.
>Det parallella avståndet mellan värmeröret och det kryogena vätskeröret eller väggen på vätskebehållaren bör vara minst 300 mm, och korsningsavståndet bör vara minst 200 mm.
>Avståndet mellan rörledningens yttervägg och innerväggen på kalllådans stålram bör vara: inte mindre än 400 mm för kryogena vätskerör och inte mindre än 300 mm för kryogena gasrör.
>Vid hantering av aluminiumrör får inte rostiga verktyg användas, och en stålborste av rostfritt stål bör användas.
>Den längsgående installationsnivåavvikelsen för den installerade pumpen bör inte överstiga {{0}}.10/1000, och den tvärgående installationsnivåavvikelsen bör inte överstiga 0,20/1000. Avvikelsen ska mätas på pumpens inlopps- och utloppsflänsytor eller andra horisontella ytor.
>Alla fasta anslutningar ska vara täta och alla displayinstrument, säkerhetsskyddsanordningar och elektriska styranordningar ska vara känsliga, exakta och pålitliga.
Driftsättningsprocedurer för kryogena vätskepumpar
Driftsättningsprocess
>Mät isoleringen av motorn, och värdet bör vara större än 100 MΩ; annars måste orsaken identifieras och åtgärdas.
> Öppna rörledningen framför tätningsgasfiltret för att blåsa ut tätningsgasledningen. Tätningsgasens tryck på plats bör vara 5-100 bar och daggpunktskravet är under -65 grad . Justera trycket på den tätande gasmätaren: inloppstrycket bör vara 0,2 bar högre än referenstrycket, referenstrycket bör vara 0,2 bar högre än utloppstrycket, och det mellanliggande kroppsspolningsgastrycket ska vara 0,2 bar.
>Stäng pumpens inlopps- och utloppsventiler, öppna inloppsvärmeventilen och utloppsventilen för att tömma pumphuset och anslutande rörledningar, och mät daggpunkten för gasen som släpps ut från utloppsavluftningsventilen, vilken bör vara under -65 grad. Avfuktningsbehandling av rörledningsvoluten bör utföras enligt vad som krävs av processen.
>Manuell rotation måste vara lätt.
>Efter att daggpunkten uppfyller kravet, stäng inloppsvärmeventilen, öppna avluftningsventilen i treventilsgruppen på värmegasledningen, öppna pumpinloppsventilen, inlopps- och utloppsventilerna, pumpkroppens returventil och pumpkroppen avlufta ventilen och börja kyla pumpen.
>När pumpens inlopps- och utloppsventiler släpper ut vätska och tiden överstiger 4 timmar, bör manuell rotation vara enkel. Kontrollera om pumpens riktning är korrekt (se pilen på motorändlocket).
>Öppna pumpens inloppsventil och returventil helt, bekräfta att pumpens inlopps- och utloppsventiler och pumphusets avluftningsventil endast släpper ut vätska utan gas-vätskeblandning.
>På samma sätt bör manuell rotation vara lätt vid denna tidpunkt.
>Stäng pumpens utloppsventil, stäng gradvis pumpens inloppsventil och pumpkroppens avluftningsventil, starta pumpen, accelerera gradvis och stäng returventilen.
>När du närmar dig pumpens nominella arbetspunkt, stäng pumpens inloppsavluftningsventil (pumpens inloppsventil måste vara helt öppen).
>Fortsätt att öka hastigheten och stäng långsamt pumpens returventil (stäng inte pumpens returventil helt). Stäng sedan pumphusets avluftningsventil tills pumpens hastighet, utloppstryck och flödeshastighet når lämpliga värden.
>Det rekommenderas att öppna pumpens avluftningsventil i 10 sekunder eller tills vätska rinner ut var fjärde timme när pumpen inte är isolerad.
Försiktighetsåtgärder under daglig drift
Underhållsrekommendationer
Om kavitation upptäcks måste pumpen stoppas och inspekteras och startas om efter återuppvärmning och kylning av pumpen. Tecken på kavitation inkluderar:
1. Fluktuation av referenstrycket på pumpens tätningsgasmätare.
2. Instabilt utloppstryck när pumphastighet och rörledningsventiler förblir oförändrade.
3. Kontinuerlig minskning av differenstrycket mellan inlopp och utlopp när pumphastigheten inte sjunker.
4. Ingen förändring i utloppstrycket när pumphastigheten ökar och utloppsventilen förblir oförändrad.
5. Differenstrycket ökar inte när pumphastigheten stiger till 1000 r/min under uppstart.
6. Hör ett tjutande ljud från pumphuset eller betydande vibrationer på plats.
7. Det rekommenderas att demontera och rengöra pumpens inloppsfilter ungefär en vecka efter den första driften.
8. Motorlagren bör smörjas regelbundet enligt motormodell, med samma typ av smörjmedel som används, och blandning av olika smörjmedel är inte tillåten.
9. Manuell rotation bör utföras före varje pumpstart för att säkerställa jämn rotation utan att den fastnar.
10. Om pumphjulet roterar och trycket bakom pumpen är 0, eller om pumpen repareras, krävs återuppvärmning och spolning av pumpkroppen och rörledningarna, och daggpunkten måste mätas under -65 grad före start.
Slutsats
Den här artikeln sammanfattar erfarenheterna relaterade till design, installation, driftsättning och drift av kryogena vätskepumpar. Som det tekniska teamet förZoiun Fluid & Gas Equipment Co., Ltd., vi har åtagit oss att tillhandahålla effektiv och stabil kryogen vätskepumputrustning för våra kunder och kontinuerligt samla erfarenhet av praktiska tillämpningar. Vi hoppas att dessa rekommendationer kan hjälpa ingenjörer och teknisk personal att förbättra effektiviteten och stabiliteten hos kryogena vätskepumpar. Strikt efterlevnad av tekniska detaljer och specifikationer i verklig konstruktion kommer att ha en betydande inverkan på utrustningens långsiktiga drift och prestanda.
