Kryo-Flüssigkeitspumpen (als Kryopumpen bezeichnet) sind spezielle Pumpen, die zum Transport von kryogenen Flüssigkeiten (wie flüssigem Sauerstoff, flüssigem Stickstoff, flüssigem Argon, flüssigen Kohlenwasserstoffen und verflüssigtem Erdgas) in Erdöl-, Luftzerlegungs- und Chemieanlagen verwendet werden.
In der Luftzerlegung wird es hauptsächlich zum Transport von flüssigen Produkten wie Flüssigsauerstoffpumpen, Flüssigstickstoffpumpen, Flüssigargonpumpen und anderen Produktpumpen verwendet. Im Luftzerlegungsprozess ist auch eine Prozesspumpe installiert, z. B. eine Flüssigsauerstoff-Umwälzpumpe im zentralen kalten explosionsgeschützten System; wenn der obere und der untere Turm getrennt sind, wird der flüssige Sauerstoff am Boden des oberen Turms zum Hauptkondensationsverdampfer am oberen Ende des unteren Turms geleitet; Der Rohargonturm ist in Rohargonturm I und Rohargonturm II unterteilt, wobei zwischen den beiden Türmen eine Flüssigargonpumpe installiert ist.
Nach unterschiedlichen Arbeitsprinzipien werden Kryopumpen hauptsächlich in zwei Typen unterteilt: hin- und hergehend und zentrifugal.
Pumpenfunktion für kryogene Flüssigkeiten
Sein Zweck ist es, kryogene Flüssigkeiten von Orten mit niedrigem Druck zu Orten mit hohem Druck zu transportieren. Mit der Entwicklung der Luftzerlegungstechnologie wurde kryogene Flüssigkeit weithin verwendet und entwickelt. Seine Hauptfunktion in der Luftzerlegungsanlage ist: für die Flüssigkeitszirkulation; oder um Flüssigkeit aus dem Vorratstank zu entnehmen und in den Verdampfer zu drücken und nach der Verdampfung an den Benutzer zu senden.
Arbeitsprinzip der kryogenen Flüssigkeitspumpe
Kreiselpumpen für kryogene Flüssigkeiten arbeiten nach dem gleichen Prinzip wie Kreiselpumpen für Wasser. Die Kreiselpumpe verlässt sich auf das rotierende Laufrad, um Arbeit an der Flüssigkeit zu leisten und die mechanische Energie der Antriebsmaschine auf die Flüssigkeit zu übertragen. Wenn die Pumpe mit Flüssigkeit gefüllt ist, erzeugt die Flüssigkeit aufgrund der Hochgeschwindigkeitsrotation des Laufrads unter der Wirkung des Laufrads eine Zentrifugalkraft, die die Flüssigkeit dazu bringt, den Druck und die Geschwindigkeit beim Fließen aus dem Laufradeinlass zu erhöhen zum Auslass und dann in die Diffusorkammer. Sie kann weiter in Druckenergie umgewandelt und dann abgegeben werden.
Kurze Zusammenfassung: Das Arbeitsprinzip der Kreiselpumpe ist: Wenn die Kreiselpumpe arbeitet, wird die Flüssigkeit durch den Druckunterschied zwischen der Pumpe und der Außenseite kontinuierlich in die Pumpe gesaugt und die Flüssigkeit wird durch die Hochgeschwindigkeitsrotation gewonnen von das Laufrad; Die kinetische Energie der Flüssigkeit wird in Druckenergie umgewandelt.
Das Arbeitsprinzip der Kolbenkryopumpe ähnelt dem des Kolbenkompressors und ist eine volumetrische Kompressionsmaschine. Es verwendet einen Kolben (Kolben), der sich in der Arbeitskammer des Hydraulikzylinders hin- und herbewegt, so dass sich das Volumen der Arbeitskammer periodisch ändert, um den gesamten Prozess des Ansaugens, Verdichtens und Entladens zu realisieren.
Wenn sich der Kolben (Plunger) nach rechts bewegt, vergrößert sich das Volumen des Pumpenzylinders und der Druck nimmt entsprechend ab. Wenn der Flüssigkeitsdruck im Einlassrohr größer ist als der Druck im Pumpenzylinder, öffnet das Saugventil und die Flüssigkeit fließt in den Pumpenzylinder.
Wenn sich die Kurbel um 180 Grad dreht und sich der Kolben (Kolben) nach links bewegt, nimmt das Volumen des Pumpenzylinders ab, da die Flüssigkeit eine inkompressible Flüssigkeit ist, sodass der Druck schnell ansteigt, und wenn der Druck bis zu dem Punkt ansteigt, an dem der Flüssigkeit kann geöffnet werden, um den Hochdruck abzulassen. Die Flüssigkeit wird durch das Ablassventil abgelassen, was ein Arbeitszyklus der Kolbenflüssigkeitspumpe ist.
Es ist ersichtlich, dass die Förderleistung der Kolbenpumpe pulsierend und diskontinuierlich ist. Die Anzahl der Impulse wird durch die Drehzahl bestimmt. Der Förderdruck der Kolbenpumpe wird durch die Eigenschaften der Rohrleitung bestimmt, da das Druckventil nur geöffnet werden kann, wenn der Druck der Flüssigkeit im Pumpenzylinder höher ist als der Druck der Druckleitung. Aus diesem Grund kann der Förderdruck der Kolbenpumpe, solange die Motorleistung ausreichend ist und die Pumpe gut abgedichtet ist, die Druckanforderungen verschiedener Rohrnetze mit niedrigem, mittlerem und hohem Druck erfüllen.
Funktionen der Pumpe für kryogene Flüssigkeiten
Die Kryopumpe unterscheidet sich von Allzweckpumpen. Es muss während des Flüssigkeitsabgabeprozesses eine niedrige Temperatur gehalten werden, um den Kälteverlust zu minimieren, da die Kryopumpe sonst aufgrund der Verdampfung der Flüssigkeit nicht funktioniert. Da es unter Niedrigtemperaturbedingungen arbeitet, unterscheiden sich Pumpenmaterial, Struktur, Betrieb, Installation usw. von allgemeinen Pumpen.
Klassifikation von Pumpen für kryogene Flüssigkeiten
Eine Pumpe für kryogene Flüssigkeiten ist eine Maschine, die verwendet wird, um kryogene Flüssigkeiten zu transportieren und ihren Druck zu erhöhen. Nach dem Wirkprinzip können Kryopumpen in zwei Kategorien eingeteilt werden: Flügeltyp und Hubkolbentyp. Die Leitschaufeltypen sind Zentrifugal-, Mischströmungs- und Axialströmung. Der hin- und hergehende Typ hat einen Plungertyp und einen Kolbentyp.
Kreiselpumpen sind die am häufigsten verwendeten Flügelzellenpumpen. Der Zentrifugaltyp ist in einstufig und mehrstufig unterteilt. Die Plungerpumpe ist die am häufigsten verwendete Art der Kolbenpumpe, die in einreihige und mehrreihige unterteilt werden kann.
Zentrifugal-Kryopumpen werden hauptsächlich für die Nieder- und Mitteldruckförderung verwendet. Säulenkryopumpen werden in Systemen mit hohem Druck und geringem Durchfluss eingesetzt.