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LNG潜液泵的基础知识冯庆涛2012 10 目录 一 潜液式泵的分类二 潜液式LNG泵的结构特点三 潜液式LNG泵的维护及保养 一 LNG泵的分类 LNG泵 LNG输送方式 压力输送 LNG泵输送 量大 阻力大 LNG泵的要求 承受低温气密性电器安全防爆平衡要求 LNG泵的试冷 罐内泵 船用泵 特点 潜液电机 泵的原件及转动部件都固定在同一个轴上 省去联轴器和密封等部件 单级或多级叶轮具有推理平衡机构 TEM 用所输送的介质润滑轴承 采用螺旋形导流器 其流量范围在20 2500m3 h 汽车加气泵 它有整体式潜液电机 从而完全没有旋转件或机械密封件将泵装在一个不锈钢容器中 并且装有导向叶轮 从而使泵的可吸入液位较低 净吸入压头也很低 电机可选用单项或三相电源 转速可变 从而使用范围广 电机采用UL认证防爆原件和接线盒 从而可用于一类一区 天然气作为汽车燃料 有压缩天然气 CNG 和液化天然气 LNG 两种 为了在液化天然气加气站也能给CNG汽车加注压缩天然气 在LNG系统中增加L CNG转换系统 利用柱塞式高压泵将液态天然气增压 然后气化升温 转变为压力很高的气态天然气而不需要压缩机 最高压力可达35MPa 配上高压储气瓶组和加气机 使得LNG加气站不仅可以为LNG汽车加气 同时也能给CNG汽车加气 电动机 主轴 轴承 叶轮 导流器 二 潜液式LNG泵的结构特点 胡家园加气站LNG潜液泵规格参数 2020 3 18 13 可编辑 1电动机与电缆潜液式LNG泵与普通泵不同 其动力电缆需要特殊设计并使用可靠材料 使其耐低温不易老化变形 柔韧性好 且还要求有良好的绝缘性 在 200 C条件下仍保持弹性电缆采用聚酯带与聚乙烯复合纸作为绝缘层 其结构如下 由于电动机浸没在LNG中 被其所输送的低温流体直接冷却因此冷却效果好 电动机效率高也没有潮湿和腐蚀的影响 其绝缘不会因温度的升高而恶化 潜液式LNG泵电动机的转矩与普通泵的电动机有所不同 在低温状态下其转矩会有较大降低 同样功率的电动机从启动到加速至全速运转 由于电阻和磁力特性的变化使得低温下电动机的电力特性发生改变 因而在低温环境下转矩有较大降低 若电压降低 启动转矩也会随之大幅降低 2 电器连接处密封电器连接处密封装置是影响潜液式LNG泵安全性的关键之一 使用陶瓷气体密封端子和双头密封结构可以使电器连接端耐高压和电压 保证其可靠性 泵的所有密封装置采用特殊焊接技术 气体密封两端接线柱采用串联方式 串联部分中间空腔内冲有氮气 两边密封 气体无法通过 密封空腔内的氮气低于泵内压力 高与环境压力 这样任何一侧泄露都可探测到 3潜液式LNG泵的平衡潜液式LNG泵的平衡非常重要 直接影响轴承的使用寿命和泵的大修周期 泵的平衡主要受到径向载荷和轴向载荷的影响 1 径向力平衡径向力不平衡会影响轴承的使用寿命 因此在设计潜液式LNG泵时要考虑流体和机械方面由于力的不平衡所产生的负面影响 尽可能的消除非平衡 低温下的LNG从叶轮流出后进入轴向的扩散器 扩散器在其流量范围下具有良好的水力对称性 传统泵依靠一个涡形扩散器 不同流量下其径向载荷是变化的 对于传统涡轮泵潜液式LNG泵作用于叶轮上的径向力理论为零 2 轴向推力自平衡为使轴向推力达到平衡 减少轴向推力载荷 部分潜液泵设计了一套推力自平衡结构 使轴向推力为零 Nikkiso低温泵的推力自平衡结构可以自动调节压力 从而使推力为零 这是通过一个可变的轴向节流装置来实现的 改变可变节流间隙的开度可以调节平衡鼓上是压力 当出口压力增大到与平衡鼓下方的反作用力相等时达到平衡状态 4 导流器潜液式LNG泵的入口通常设有导流器 允许液体在较低的压力和液位下运转 并可以消除 死穴 减少吸入口的流体阻力 保持其运转的稳定性 同时也可以改善水利特性 降低泵对净吸入压头的要求 防止在泵吸入口产生气蚀 三 潜液式LNG泵的维护保养 1 LNG泵的冷却对于安装在储罐外的LNG泵 在正式输送LNG之前 对于整个泵和管路系统先要进行冷却 遇冷过程非常重要 否则会由于系统温度过高 引起LNG气化 产生气液两相流 使泵无法正常工作运行 LNG在储罐内压力和液压重力作用下 流经LNG泵 流动过程中LNG吸热气化泵和管路系统被冷却 气化的蒸汽通过回气管路返回储罐内 当LNG被完全冷却下来 转换到液体输送管路 启动LNG泵 铝合金制造的泵热容量小 冷却和复温所需时间短 减少冷却所损失的LNG 2 LNG泵的运行状态监控LNG泵在运行时有震动监控系统可检测泵的震动情况 系统由传感器 电缆和电缆引入装置 震动监视器组成 用低温加速度计对泵的运行状态监控 3 及时排出潜液泵内杂质4 定期对潜液泵上方的结冰进行清除为了确保管线当中残留空气不会由于温度过低而导致结冰现象应每天对泵上方的结冰进行清除 5 对潜液泵进行自循环操作每天早上在第一次加注前先对设备进行自循环操作 以降低泵池和管路的温度 减