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低溫液體泵(簡稱低溫泵)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、液態(tài)烴和液化天然氣等)的特殊泵。在空分中它主要用于輸送液態(tài)產(chǎn)品,如液氧泵、液氮泵及液氬泵等產(chǎn)品泵。在空分工藝流程中也設(shè)置工藝泵,例如:在主冷防爆系統(tǒng)中的液氧循環(huán)泵;上、下塔分開時,將上塔底部的液氧送入下塔頂?shù)闹骼淠舭l(fā)器;粗氬塔分成粗氬塔I和粗氬塔Ⅱ,兩塔之間設(shè)置的液氬泵等。按照工作原理的不同,低溫泵主要分為往復(fù)式和離心式兩類。
功能
它的用途是將低溫液體從壓力低的場所輸送到壓力高的場所。隨著空分技術(shù)的發(fā)展,低溫液體得到了廣泛的應(yīng)用及發(fā)展。其在空分設(shè)備中的只要作用為: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。
工作原理
離心式低溫液體泵的工作原理與離心水泵相同。離心泵是依靠旋轉(zhuǎn)葉輪對液體作功,將原動機的機械能傳遞給液體。當(dāng)泵內(nèi)充滿液體工作時,由于葉輪高速旋轉(zhuǎn),液體在葉輪作用下產(chǎn)生離心力,驅(qū)使液體在從葉輪進口向出口流動的過程中,壓力能和速度能均增加,繼而在擴壓室內(nèi)又將速度能進一步轉(zhuǎn)化成壓力能后輸出。簡單概括:離心泵的工作原理是:離心泵工作時,依靠泵內(nèi)、泵外的壓差,將液體不斷吸入泵內(nèi),靠葉輪的高速旋轉(zhuǎn)使液體獲得動能;靠擴壓管或?qū)~將液體的動能轉(zhuǎn)換成壓力能。
往復(fù)式低溫泵與往復(fù)式壓縮機的工作原理相類似,是一種容積式的壓縮機械。它由活塞(柱塞)在液缸工作腔內(nèi)往復(fù)運動,使工作腔容積產(chǎn)生周期性變化,來實現(xiàn)吸液-壓縮-排液全過程。
當(dāng)活塞(柱塞)向右移動時,泵缸容積增大,壓力隨之降低,當(dāng)進口管中的液體壓力大于泵缸內(nèi)壓力時,吸入閥開啟,液體流入泵缸。當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)過180°以后,活塞(柱塞)向左移動時,泵缸的容積減小,因液體是不可壓縮流體,因此壓力將迅速升高,當(dāng)其壓力升至可以打開排出液時高壓液體經(jīng)排出閥排出,這就是往復(fù)式液體泵的一個工作周期。
由此可見,往復(fù)式泵的流量是脈動的、不連續(xù)的。脈動的次數(shù)由轉(zhuǎn)速決定。往復(fù)式泵的排壓是由管路特性所決定的,這是因為只有泵缸內(nèi)液體的壓力高于排出管的壓力時,排出閥才能打開。正因如此,只要電機功率充足泵密封性良好,往復(fù)式泵的排液壓力,可以滿足低、中、高壓的各種管網(wǎng)的壓力需求。
特點
低溫泵與一般通用泵不同,它要在液體輸送過程中保持低溫,盡量減少冷損,否則低溫泵會由于液體的汽化而不能工作。因在低溫條件下工作,其泵的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、運行,安裝等方面都與通用泵有所不同。