Криогенный поршневой насос – это специализированное оборудование для перекачивания криогенных жидкостей (газы, охлажденные до сверхнизких температур: кислород, аргон, азот, водород, и прочие). Является одним из компонентов газификационной установки, в которую также входит криогенный резервуар и испаритель-теплообменник.
Содержание:
- Криогенный поршневой насос – монтажные работы
- Криогенный насос – настройка оборудования
- Криогенный насос – режимы работы
Криогенный поршневой насос – монтажные работы
Монтаж поршневого крионасоса следует начинать с очистки и обезжиривания оборудования системы, в которой предполагается его работа. Для пожаро- и взрывоопасных зон это правило должно соблюдаться без исключений. Обычно насос поставляется в составе насосного агрегата, смонтированного на единой раме, за исключением погружного варианта. Поэтому никаких дополнительных монтажных работ, кроме закрепления рамы в месте установки и подключения нагнетательного и всасывающего трубопроводов, а также связи по газу, не требуется.
Сухой (безмасляный) вакуумный насос
Правильное размещение всасывающего трубопровода увеличивает кавитационный запас насоса и положительно сказывается на характеристиках всей системы. Желательно, чтобы его длина не превышала полтора метра и, по возможности, следует не допускать изгибов или свести их к минимуму. Линия всасывания должна иметь небольшой, но постоянный уклон вниз – от резервуара к насосу. На линии нагнетания обязательно должны присутствовать обратный клапан и предохранительный клапан высокого давления. Всасывающий трубопровод в диаметре не должен отличаться от входного патрубка насоса, а в качестве запорной арматуры лучше использовать шаровой кран или клиновую задвижку – у обычного запорного вентиля в сравнении с ними больше гидравлическое сопротивление.
Криогенный насос – настройка оборудования
Перед запуском насосной станции насос следует охладить до необходимой температуры и заполнить жидкостью. Сухой пуск категорически запрещен. Для контролирования работы станции должен быть установлен хотя бы один контрольно измерительный прибор – датчик давления на выходе из насоса. При наличии автоматизированной системы управления вмешательство в работу установки обслуживающего персонала становится минимальным, а надежность и эффективность всей системы возрастает. В таком случае установка получает защиту от случайного сухого пуска.
Криогенный насос – настройка оборудования
Криогенный насос – режимы работы
Принцип работы криогенного поршневого насоса достаточно прост. Поршень совершает возвратно-поступательные движения. При движении поршня полость рабочей втулки со стороны всасывающего клапана увеличивается и заполняется сжиженным газом, поступающим из криогенного резервуара. Сжиженный газ заполняет камеру всасывания через штуцер переднего фланца цилиндровой группы и разделяется на два потока. Основной поток проходит сетчатый фильтр и через всасывающий клапан попадает в полость рабочей втулки. При этом давление в ней становится ниже, чем в криогенном резервуаре и всасывающий клапан открывается. В нижней крайней точке поршень изменяет направление движения, и клапан закрывается. В полости рабочей втулки резко повышается давление до величины давления подачи. В этот момент преодолевается давление над нагнетательным клапаном – он открывается. Происходит нагнетание сжиженного газа в нагнетательный трубопровод. Затем цикл повторяется снова и снова. Газ из второго потока нужен для охлаждения рабочей втулки. Он проходит по кольцевому каналу вокруг нее и отводится по каналу связь по газу.
Криогенный насос
Существуют и другие криогенные насосы с абсолютно другим принципом действия. Например, вакуумные криогенные насосы высокого давления. Они функционируют благодаря сочетанию конденсации и адсорбции газов на поверхность, охлаждаемых до очень низких температур. В них используется гелий в качестве хладагенте. Работают такие насосы в связке с компрессором. Производство этого типа насосов очень востребовано. Широкое распространение получили криогенные насосы Leybold. Они обеспечивают неселективный и чистый метод откачки до сверхвысокого вакуума. Устройство криогенных насосов достаточно простое, но при этом они обладают высокой надежностью и легко достигают большой быстроты действия.