Le pompe per liquidi criogenici (indicate come pompe criogeniche) sono pompe speciali utilizzate per trasportare liquidi criogenici (come ossigeno liquido, azoto liquido, argon liquido, idrocarburi liquidi e gas naturale liquefatto) negli impianti petroliferi, di separazione dell'aria e chimici. Nella separazione dell'aria, viene utilizzato principalmente per il trasporto di prodotti liquidi, come pompa per ossigeno liquido, pompa per azoto liquido e pompa per argon liquido e altre pompe per prodotti.
Le pompe di processo sono installate anche nel processo di separazione dell'aria, ad esempio: pompa di circolazione dell'ossigeno liquido nel sistema antideflagrante di raffreddamento principale; quando le torri superiore e inferiore sono separate, l'ossigeno liquido nella parte inferiore della torre superiore viene inviato all'evaporatore principale di condensazione nella parte superiore della torre inferiore; La colonna di argon grezzo è divisa in colonna di argon grezzo I e colonna di argon grezzo II, e una pompa di argon liquido è disposta tra le due colonne.
Secondo diversi principi di funzionamento, le criopompe si dividono principalmente in due tipi: alternative e centrifughe.
Caratteristiche della pompa per liquidi criogenici
Il suo scopo è trasportare liquidi criogenici da luoghi a bassa pressione a luoghi ad alta pressione. Con lo sviluppo della tecnologia di separazione dell'aria, i liquidi criogenici sono stati ampiamente utilizzati e sviluppati. La sua unica funzione nell'impianto di frazionamento dell'aria è: per la circolazione del liquido; o per estrarre il liquido dal serbatoio di stoccaggio e pressarlo nel vaporizzatore, quindi inviarlo all'utente dopo la vaporizzazione.
Come funzionano le pompe per liquidi criogenici
Il principio di funzionamento della pompa del liquido criogenico centrifugo è lo stesso di quello della pompa dell'acqua centrifuga. Le pompe centrifughe si affidano alla girante rotante per eseguire il lavoro sul liquido e trasferire l'energia meccanica del motore primo al liquido. Quando la pompa è piena di liquido, a causa della rotazione ad alta velocità della girante, il liquido genera forza centrifuga sotto l'azione della girante, che spinge il liquido ad aumentare l'energia di pressione e l'energia di velocità nel processo di fluire dal ingresso della girante all'uscita, quindi la velocità viene aumentata nella camera del diffusore. Può essere ulteriormente convertito in energia di pressione e quindi emesso.
Breve riassunto: il principio di funzionamento della pompa centrifuga è: quando la pompa centrifuga è in funzione, il liquido viene continuamente aspirato nella pompa dalla differenza di pressione all'interno e all'esterno della pompa e il liquido ottiene energia cinetica dalla rotazione ad alta velocità di la girante; L'energia cinetica del liquido viene convertita in energia di pressione.
Il principio di funzionamento della criopompa alternativa è simile a quello del compressore alternativo ed è un compressore volumetrico positivo. Utilizza il pistone (stantuffo) per ricambiare nella camera di lavoro del cilindro del liquido, in modo che il volume della camera di lavoro cambi periodicamente per realizzare l'intero processo di aspirazione-compressione-scarico.
Quando il pistone (stantuffo) si sposta verso destra, il volume del cilindro della pompa aumenta e la pressione diminuisce di conseguenza. Quando la pressione del liquido nel tubo di ingresso è maggiore della pressione nel cilindro della pompa, la valvola di aspirazione si apre e il liquido scorre nel cilindro della pompa. Quando la manovella ruota di 180 gradi, quando il pistone (stantuffo) si sposta a sinistra, il volume del cilindro della pompa diminuisce. Poiché il liquido è un fluido incomprimibile, la pressione aumenterà rapidamente. Quando la pressione aumenta per aprire il liquido di scarico, l'alta pressione Il liquido viene scaricato attraverso la valvola di scarico, che è un ciclo di lavoro della pompa del liquido alternativo.
Si può notare che il flusso della pompa alternativa è pulsante e discontinuo. Il numero di pulsazioni è determinato dalla velocità di rotazione. La pressione di scarico della pompa alternativa è determinata dalle caratteristiche della tubazione, poiché la valvola di scarico può essere aperta solo quando la pressione del liquido nel cilindro della pompa è superiore alla pressione del tubo di scarico. Per questo motivo, fintanto che la potenza del motore è sufficiente e la pompa ha buone prestazioni di tenuta, la pressione di scarico della pompa alternativa può soddisfare i requisiti di pressione di varie reti di tubazioni di bassa, media e alta pressione.
Caratteristiche della pompa per liquidi criogenici
A differenza delle pompe per uso generico, le criopompe devono mantenere una bassa temperatura durante l'erogazione del liquido per ridurre al minimo la perdita di freddo, altrimenti le criopompe non funzioneranno a causa della vaporizzazione del liquido. A causa del funzionamento in condizioni di bassa temperatura, il materiale, la struttura, il funzionamento e l'installazione della pompa sono diversi dalle pompe generiche.
Classificazione delle pompe per liquidi criogenici
Le pompe per liquidi criogenici sono macchine utilizzate per trasportare liquidi criogenici e aumentarne la pressione. Secondo il principio di funzionamento, le criopompe possono essere suddivise in due categorie: a palette e alternative. Il tipo di paletta include centrifugo, flusso misto e flusso assiale. Il tipo alternativo ha un tipo a stantuffo e un tipo a pistone.
Le pompe centrifughe sono il tipo più comunemente usato di tipo a palette. La centrifuga ha punti a stadio singolo e multistadio. La pompa a stantuffo è quella più comunemente usata nel tipo alternativo, ed è divisa in singola fila e multi-fila.
Le criopompe centrifughe sono principalmente utilizzate per il trasporto a bassa e media pressione. Le criopompe a colonna sono utilizzate in sistemi ad alta pressione e basso flusso.