Čerpadla na kryogenní kapalinu (označovaná jako kryogenní čerpadla) jsou speciální čerpadla používaná k přepravě kryogenních kapalin (jako je kapalný kyslík, kapalný dusík, kapalný argon, kapalné uhlovodíky a zkapalněný zemní plyn) v ropných, vzduchových a chemických závodech.
Při separaci vzduchu se používá hlavně k přepravě kapalných produktů, jako jsou čerpadla na kapalný kyslík, čerpadla na kapalný dusík, čerpadla na kapalný argon a další čerpadla na produkty. Procesní čerpadlo je také instalováno v procesu separace vzduchu, například cirkulační čerpadlo kapalného kyslíku v hlavním studeném nevýbušném systému; když jsou horní a spodní věže odděleny, kapalný kyslík na dně horní věže se posílá do hlavního kondenzačního výparníku v horní části spodní věže; Věž surového argonu je rozdělena na věž I surového argonu a věž II surového argonu a mezi obě věže je instalováno čerpadlo kapalného argonu.
Podle různých pracovních principů se kryopumpy dělí hlavně na dva typy: pístové a odstředivé.
Funkce čerpadla kryogenní kapaliny
Jeho účelem je transport kryogenních kapalin z míst nízkého tlaku do míst vysokého tlaku. S rozvojem technologie separace vzduchu se kryogenní kapalina široce používá a vyvíjí. Jeho hlavní funkcí v zařízení na separaci vzduchu je: pro cirkulaci kapaliny; nebo extrahovat kapalinu ze skladovací nádrže a vtlačit ji do odpařovače a po odpaření ji poslat uživateli.
Princip činnosti čerpadla kryogenní kapaliny
Odstředivá čerpadla na kryogenní kapalinu pracují na stejném principu jako odstředivá čerpadla na vodu. Odstředivé čerpadlo se spoléhá na rotující oběžné kolo, které pracuje na kapalině a přenáší mechanickou energii hnacího motoru na kapalinu. Když je čerpadlo naplněno kapalinou, v důsledku vysokorychlostního otáčení oběžného kola kapalina generuje odstředivou sílu působením oběžného kola, která pohání kapalinu ke zvýšení tlaku a rychlosti v procesu proudění ze vstupu oběžného kola. do výstupu a poté do komory difuzoru. Může být dále přeměněna na tlakovou energii a následně vydán.
Stručné shrnutí: Princip činnosti odstředivého čerpadla je: když odstředivé čerpadlo pracuje, kapalina je nepřetržitě nasávána do čerpadla tlakovým rozdílem mezi čerpadlem a vnějškem a kapalina se získává vysokorychlostním otáčením čerpadla. oběžné kolo; Kinetická energie kapaliny se přeměňuje na tlakovou energii.
Princip činnosti pístového kryopumpy je podobný jako u pístového kompresoru a jedná se o objemový kompresní stroj. Používá píst (plunžr) k vratnému pohybu v pracovní komoře hydraulického válce tak, že objem pracovní komory se periodicky mění, aby se realizoval celý proces sání-komprese-vypouštění.
Při pohybu pístu (plunžru) doprava se zvětší objem válce čerpadla a odpovídajícím způsobem se sníží tlak. Když je tlak kapaliny ve vstupním potrubí větší než tlak ve válci čerpadla, otevře se sací ventil a kapalina proudí do válce čerpadla.
Když se klika otočí o 180 stupňů, když se píst (plunžr) pohybuje doleva, objem válce čerpadla se zmenšuje, protože kapalina je nestlačitelná kapalina, takže tlak rychle vzroste, a když tlak stoupne do bodu, kde kapalina může být otevřena pro vypuštění vysokého tlaku Kapalina je vypouštěna přes výtlačný ventil, což je pracovní cyklus pístového čerpadla kapaliny.
Je vidět, že průtok pístového čerpadla je pulzující a nespojitý. Počet pulsů je určen rychlostí otáčení. Výtlačný tlak pístového čerpadla je určen charakteristikou potrubí, protože výtlačný ventil lze otevřít pouze tehdy, když je tlak kapaliny ve válci čerpadla vyšší než tlak výtlačného potrubí. Z tohoto důvodu, pokud je výkon motoru dostatečný a čerpadlo je dobře utěsněno, může výtlačný tlak pístového čerpadla splňovat tlakové požadavky různých potrubních sítí s nízkým, středním a vysokým tlakem.
Vlastnosti čerpadla kryogenní kapaliny
Kryopumpa se liší od čerpadel pro všeobecné použití. Během procesu dodávání kapaliny musí udržovat nízkou teplotu, aby se minimalizovaly ztráty chladu, jinak kryopumpa nebude fungovat kvůli odpařování kapaliny. Protože pracuje za nízkých teplot, jeho materiál čerpadla, konstrukce, provoz, instalace atd. se liší od běžných čerpadel.
Klasifikace čerpadel kryogenní kapaliny
Čerpadlo kryogenní kapaliny je stroj používaný k přepravě kryogenní kapaliny a zvýšení jejího tlaku. Podle principu činnosti lze kryopumpy rozdělit do dvou kategorií: lopatkový typ a pístový typ. Typy lopatek jsou odstředivé, smíšené a axiální. Vratný typ má pístový typ a pístový typ.
Odstředivá čerpadla jsou nejčastěji používaným typem lamelových čerpadel. Odstředivý typ se dělí na jednostupňový a vícestupňový. Plunžrové čerpadlo je nejpoužívanějším typem pístového čerpadla, které lze rozdělit na jednořadé a víceřadé.
Odstředivá kryopumpa se většinou používá pro nízkotlaké a středotlaké dodávky. Kolonové kryopumpy se používají v systémech s vysokým tlakem a nízkým průtokem.