Насос криогенный поршневой


Криогенные насосы

Компания ООО "ЭНЦЕ инжиниринг", являясь инжиниринговым и сервисным центром компании ENCE GmbH / Швейцария, готова разработать и поставить по Вашему индивидуальному техническому заданию криогенные насосы.

  • Примеры технических предложений на криогенные насосы

Примеры технических предложений на криогенные насосы

Криогенный насос для этилена

Насос состоит из следующих частей:

1. Центробежный насос

  • Центробежный насос со встроенным двигателем, поэтому не требуется никакое механическое уплотнение вала.
  • Охлаждение электродвигателя, также как и смазка подшипников происходит при помощи перекачиваемой жидкости.
  • Это значительно продлевает срок службы насоса (более 5 000 часов согл. рабочим условиям)
  • Насос легко устанавливается в системе трубопроводов для применения на полуприцепах или стационарно

Технические характеристики

Среда LC2h5
Температура среды минус 103,8 ºС
Плотность 0,5 кг/дм³
Давление на всасывании 0,02 (рассчитанное) / 0,1 (макс) МПа изб
Характеристика разм. Max Normal Min
Производительность** % 100 100 25
Производительность м³/час 20 20 5
** Производительность % 20 120  
Производительность м³/час 24**   4**
Напор м 30 45 22
Напор при закрытой задвижке м 79,4    
Диф. давление бар 0,304 0,294 0,076
Диф. давление при закрытой задвижке бар 0,389    
Давление на нагнетании, норм бар (изб) 0,324 0,314 0,096
Давление на нагнетании, макс бар (изб) 0,404 0,394 0,176
Давление на нагнетании при закрытой задвижке, макс бар (изб) 0,489    
Располагаемая гидравлическая мощность (макс SG) кВт 3,4 3,3 0,2
Гидравлическая эффективность % 65,5 65 56
Эффективность насоса % 65,5 65 56
Мощность на валу кВт 5,2 5,0 0,4
Мощность на валу при 160% кВт     5,52
Частота вращения об/мин 3852 3800 1700
Удельная скорость Nq   18,29    
NPSNr м 1 1 0,4

** Мин, макс при 3852 об/мин

Количество ступеней 1
Диаметр рабочего колеса макс/акт./мин 180/180/155 мм
Материал рабочего колеса алюминий
Макс давление на всасывании 0 бар (изб)
Расчетное/пробное давление 25/37,5 бар (изб)
Положение насоса поз. I

Фланцы

на всасывании 3”, 300 lbs, RF
на нагнетании 2”, 300 lbs, RF

Электродвигатель

Конструкция В3/В5
Охлаждение натуральное
Ном. мощность 9 кВт (подходит для регулирования частоты)
Напряжение, фазы, частота 380В,50Гц ,3ф.
Номинальная скорость при 65,3 Гц 3852 об/мин
Класс изоляции F
Класс защиты IP55

Стандартный объем поставки

Насос с “бессальниковым” погружным двигателем с корпусом и внутренними деталями из алюминия.

Насос требует применения частотного преобразователя, запрограммированного в сотв. с  настройками завода-изготовителя.

2. Рама-основание и трубопроводная обвязка

Включены следующие принадлежности:

  • Рама-основание из нержавеющей стали
  • Гибкий всасывающий трубопровод (3” PN 25)
  • Предохранительный клапан низкого давления на стороне всасывания
  • Один конический фильтр между всасывающими фланцами
  • Гибкий [трубопровод] на стороне нагнетания (2” PN 40)
  • Обратный клапан на линии нагнетания (2”)
  • Вся трубная соединительная обвязки из нержавеющей стали
  • Фланцы и ответные фланцы на нагнетательной/байпассной/всасывающей линии
  • Соединительные линии для КИП
  • Электроклапан для системы смазки подшипников

Включены опции:

  • Ручной клапан на всасывании вкл. предохр. клапан (шаровой 3” PN25 )
  • Ручной клапан отработанного пара вкл. предохр. клапан (сферич. 2” PN40 )
  • Нагнетательный трубопровод с одним ручным клапаном вкл. предохр. клапан (сферич .2” PN40)
  • Ручной продувочный клапан на нагнетательном трубопроводе вкл. предохр. клапан (сферич .DN20 PN40)
  • Коллектор для предохр. клапанов на нагнетательном трубопроводе
Примерный вид скида и трубопроводной обвязки насоса

3. Устройства защиты ATEX

На основании анализа рисков и согл. ATEX 94/9/C3 для безопасной эксплуатации строго рекомендуются следующие опциональные принадлежности:

  • Температурный зонд PT100 (EEx d IIC T4) на нагнетательном трубопроводе для проверки охлаждения (с 5м. кабелем)
  • Температурный зонд PT100 (EEx d IIC T4) на корпусе насоса для контроля температуры (с 5м. кабелем)
  • Температурный зонд PT100 (EEx d IIC T4) на всасывающем трубопроводе для контроля отсутствия жидкости (с 5м. кабелем)
  • Реле давления на нагнетательном трубопроводе обеспечивает наличие более высокого давления чем атмосферное внутри трубопровода. Это предупреждает пуск насоса с воздухом внутри.

4. Электронная панель управления

Устанавливается в безопасной зоне / под крышей

В стандартном исполнении IP55 состоит из:Электрич. соединение: 9 кВт - 380 В, 50 Гц, 3 ф.Темп. окр. среды: -40°C / +40°C

  • Материал: Нерж. сталь
  • Индикаторная лампа/ Отражение
    • Наличие напряжения
    • Работа насоса
    • Сигнализация
    • Перегрузка двигателя
    • Амперметр
    • Счетчик рабочего времени (вкл. в ЧРП)
  • Кнопки
    • Главный выключатель
    • Кнопка аварийного останова
    • Кнопки пуска и останова
    • Звуковой сигнал тревоги при останове
    • Сброс ЧРП
    • Проверка ламп
  • Плавкие предохранители
  • Датчик дифференциального давления
  • Контроль защитных приборов ATEX (1x терморегулятор для PT100, 1x PT)
  • Частотный преобразователь тип SK40T вкл. фильтр уровня 1
  • Контроль обмотки двигателя и антиконденсатным нагревателем
  • Система обогрева
  • Звуковой сигнал тревоги (поставляется отдельно/не в сборе)
  • Двойные дверцы

5. Документация

  • Инструкция по эксплуатации;
  • ГОСТ Р;
  • РТН;

В объем поставки входит:

  • Насос с электродвигателем
  • Рама основание
  • Устройства безопасности ATEX
  • Электрическая панель управления (ECP)
  • Документация
  • Сертификаты ГОСТ Р и РТН

Криогенный насос для жидкого аргона

Максимально допустимое давление на всасе 10 бар
Диаметр рабочего колеса 208 мм
Частота вращения рабочего колеса 2950 об/мин
ПодачаНапор 140 л/мин62 м
Дифференциальное давлениеКПД 8,5 бар32 %
Потребляемая мощностьNPSH 6,2 кВт1,8 м
СредаПлотность жидкий аргон1394 кг/м³

Электродвигатель

Напряжение / частота / фазаКласс защиты / изоляции 400 В / 50 Гц / 3 IP55 / F
МощностьЧастота вращения вала 11 кВт2950 об/мин

Объем поставки:

Насос в комплекте с электродвигателем.

Криогенный насос для жидкого кислорода

Перекачиваемая жидкость: кислородТемпература жидкости: -185°CПлотность жидкости: 1,1225 кг/дм³

Рабочие данные:

Расход м³/h 120
Напор м 20
Диф. давление, проектный вариант кг/см² 2,25
Давление нагнетания, норм кг/см² изб 6,25
Давление нагнетания, макс. кг/см² изб 6,25
Требуемая гидравлич мощность (макс. удельная плотность) кВт 7,3
КПД насоса % 76
Мощность кВт 9,7
Скорость насоса min-1 1820
Удельная скорость Nq (метрич)   32,74
NPSH, требуемый (вход насоса) м 1,3

Расчетные данные:

Данные насоса:

Кол-во ступеней   1
Диам раб колеса max./факт./min. мм 225 / 225 / 200
Макс допустим давл васа кг/см² g 5,1
Расчетное / испытат давление кг/см² g 10,2 / 15,3

Криогенный насос горизонтальный центробежный одноступенчатый для жидкого азота

Технические характеристики

Подача 20 м³/ч
Напор 214 м (соотв. диф.давлению 17 бар по жидкому азоту)
NPSHr 1.3 м
Давление на всасе 1 бар изб.
Максимальное давление на всасе 5 бар изб.
Дифференциальное давление 17 бар
Давление нагнетания норм. 18 бар изб.
Давление нагнетания макс. 18 бар изб.
КПД 57,7%
Частота вращения вала 7304 об/мин
Потребляемая мощность 16,4 кВт
Диаметр рабочего колеса 155 мм
Расчетное / тестовое давление 28 /42 бар изб.
Перекачиваемая жидкость жидкий азот
Температура -196 °С
Плотность 0,812 кг/дм³

Штуцеры

Всас 2 ½", 150 lbs
Нагнетание 1 ½", 300 lbs

Редуктор

Передаточное число 2,48
Максимальная мощность 22 кВт
Кол-во смазочного масла 0,6 л

Материальное исполнение

Рабочее колесо оловянистая бронза

Электродвигатель

Мощность электродвигателя 22 кВт
Напряжение /частота 400 В/ 50Гц
Частота вращения вала 2945 об/мин
Исполнение IP55
Класс изоляции F
Температура эксплуатации -40 °С / + 40 °С

Рама-основание и аксессуары для центробежного насоса

  • Рама основание из упругоподатливой стали
  • Гибкий рукав на стороне всаса, с фланцами
  • Один предохранительный клапан низкого давления (настройка на 6 бар), на стороне всаса
  • Один конический фильтр из нерж.стали, на стороне всаса
  • Гибкий рукав на стороне нагнетания, с фланцами
  • Шаровой клапан с ручной очисткой
  • Байпассная линия с клапаном (ручной привод)
  • Линия нагнетания с клапаном (ручной привод)
  • Обратный клапан на линии нагнетания
  • Ответные фланцы на линиях: нагнетания, всаса и байпасса
  • Соединительный трубопровод из нерж.стали
  • Анкерные болты

PT100 Датчик охлаждения для насосаPT100 Датчик утечки для насоса

Панель управления

Электрические соединения: 22 кВт / 400 В / 50 ГцРабочая температура окружающей среды: -40 °С / + 40 °С

Материал: нерж.сталь

Лампы индикации / дисплей

  • подано напряжение
  • пуск насоса
  • тревога
  • перегрузка двигателя
  • амперметр
  • счетчик/стойка времени работы

Кнопки:

  • главный выключатель
  • кнопка аварийного отключения
  • кнопки старт, стоп
  • проверка ламп

Предохранители

Пуск с переключением с звезды на треугольник

Определение кавитации

Нагреватель

Контроль PT100 (охлаждение)

Контроль PT100 (протечки насоса)

Инженеры всегда готовы проконсультировать или предоставить дополнительную техническую информацию по предлагаемым криогенным насосам.

Насосы для:
агрессивной жидкостиагрессивных жидкостей и средазотной кислотыаммиакааммиачной селитрыаминоспиртов: моноэтаноламина, диэтаноламинабутанабутилметакрилатаводного раствора метилдиэтаноламинаводного раствора насыщенного аминаводы с осадкомводы с содержанием сероводородавязких жидкостей и средгидроксида натриядеаэрированной водыдиметилацетамидадиметилсульфида, органических сульфидовдиоксида титанажидкого аммиакажидкой серызолы и шлакакаолиновой суспензиикарбаматакарбоната калияконденсатаконденсата водяного параконденсата кислой воды и метилдиэтаноминакремнефтористоводородной кислоты, сильных неорганических кислотлигносульфонатаметилдиэтаноламинанасыщенного аминанитропродуктоволеумаосветленной водыохлаждающей жидкостипероксида водородапитьевой водыраствора метилдиэтаноламинараствора этиленгликолярегенирированного водного раствора аминасистем обратного осмосасерной кислотысерной кислоты, перекачивания нефтяных фракций, содержащих серную кислотусерысмеси кислотспирта, этиленгликоля, триэтиленгликолясточных водтехнической водыуранилтрикарбонат аммонияфенолаформалинафосфатовфосфора, фосфорного шлама, кислотных стоковфосфорной кислоты, пульпы с фосфорной кислотойщелочи (щелочные насосы)этиленбензолаэфирова также:мультифазные насосынасосы с магнитной муфтойфекальные насосы и насосы для канализационных стоков.

Криогенные резервуарыГазификация азота. Криогенные газификаторы

Насосы для жидкого аргона, Насосы для жидкого кислорода.

Центральный сайт компании ENCE GmbHНаша сервисная компания Интех ГмбХ

Головные Представительства в странах СНГ:

РоссииКазахстанеУкраинеТуркменистанеУзбекистанеЛатвииЛитве

www.ence-pumps.ru

Вакуумные криогенные насосы - использование криогенного оборудования

Криогенный насос — вакуумный насос, действие которого основывается на сорбции или конденсации газа на рабочую поверхность, которая была охлаждена до чрезвычайно низких температур. Иными словами, это насосы для сжиженных газов (НСГ) или сложные насосы, которые нужны для их быстрого перекачивания. Среди таких газов метан, водород, гелий, кислород, азот и другие. Это насосы повышенной быстроходности с компактным механическим редуктором и регулированием подачи при помощи изменения числа двойных ходов поршня.

В данной статье мы рассмотрим:

  • криогенный насос;
  • криогенные вакуумные насосы;
  • центробежный криогенный насос;
  • насос криогенный поршневой;
  • насос криогенный с вакуумной изоляцией;
  • принцип работы криогенного насоса;
  • криогенные погружные насосы;
  • гелиевый криогенный вакуумный насос;
  • криогенные насосы для спг;
  • криогенные насосы vanzetti;
  • криогенные центробежные насосы китай цена;
  • уплотнения для криогенных насосов;
  • датчик рт100 для криогенных насосов;
  • блок управления насоса вакуумного криогенного цена.

Навигация:

  1. Криогенный насос
  2. Принцип работы крионасоса
  3. Применение криогенных насосов

Криогенные вакуумные насосы — идеальное средство для применения, которые требуют глубокого безмасляного вакуума и весьма внушительных скоростей откачивания. В них используются двухступенчатые криорефрижераторы, которые работают по циклу Гиффорда-МакМагона, где в качестве хладагента используется газообразный гелий.

Применение контроллеров для управления системами криогенной откачки дает уникальную возможность сделать автоматическим весь процесс регенерации, обеспечивая автоматическое переключение между работающими насосами во время откачки.

Для заливки небольших сосудов и заправки автоцистерн используют центробежный криогенный насос. Основными его преимуществами являются:

  • механическая передача с композитным кольцом, срок службы которого примерно в четыре раза превосходит срок эксплуатации классических графитовых колец;
  • холодная (криогенная) часть изготавливается из бронзы;
  • высокоэффективный защитный кожух, полый вал;
  • компактный насос с легким редуктором;
  • семиступенчатая зубчатая передача;
  • низкий уровень шума.

Предназначен для подачи сжиженной двуокиси углерода из криогенных и изотермических резервуаров под давлением насос криогенный поршневой, который также необходим для закачки и наполнения баллонов. Они также могут иметь дополнительную комплектацию в виде шкафа и панель управления. Их следует устанавливать исключительно на открытых участках поблизости от расходного резервуара.

Насос криогенный с вакуумной изоляцией прекрасно справляется со льдом и влажными испарениями, в которых достаточно часто возникают проблемы в процессе использования трубопроводов с пенной изоляцией или мягких вакуумных трубопроводов.

Как правило, принцип работы криогенного насоса заключается в конденсации. Вода достаточно просто улавливается криогенными поверхностями, а при 130 К достигается желаемое равновесие в давлении пара, которое обеспечивает эффективность более 99% во время откачивания до отметки давления ниже 10-10 Торр. Функционирование поверхности такого насоса в диапазоне от 65 до 90 К характеризуется 100%-й эффективностью при откачивании воды и газовых скоплений с достаточно высокой молекулярной массой, а также паров в любой вакуумной системе. Именно в этом диапазоне конденсат выглядит как твердое вещество, похожее на лед.

Процесс конденсации нуждается в необходимом отводе теплоты газа сквозь соприкосновение его молекул с охлажденными поверхностями. Количество теплоты, удаляемой из газов при температуре, близкой к комнатной, весьма низкое. Для азота конверсия газа при 300 К в твердое вещество при 20 К — это сложный, хотя и мгновенный процесс.

Криогенные погружные насосы имеют герметичную конструкцию, которая предполагает размещение самого насоса непосредственно в криогенной жидкости. Именно благодаря этому насосы великолепно подойдут для регулярного функционирования, а также для моментов, когда необходимо последовательное включение и выключение. Их используют для перекачки сжиженных газов, загрузки и разгрузки грузовых автомобилей и контейнеров для сохранения криогенных жидкостей.

Гелиевый криогенный вакуумный насос разработан так, что он в состоянии обеспечить максимальный уровень холодопроизводительности абсолютно при любой нагрузке. А вот криогенные насосы для спг имеют центробежную подачу топливного газа, который находится под высоким давлением (300 бар и более) для прямой подачи к двухходовым дизельным двигателям. Они активно задействуются практически везде, где существует сеть для сжиженного природного газа: на добывающих станциях, на оборудовании для перевозки СПГ, а также на станциях для заправки автомобилей природным газом.

Высокоэффективные криогенные насосы vanzetti используются для перекачки и закачки в специально отведенные емкости и резервуары сжиженных газов, таких как кислород, аргон и азот. В зависимости от конструкции и наличия определенного набора функций они подразделяются на центробежные, поршневые и погружные. Некоторые выбирают криогенные центробежные насосы Китай, цена на которые значительно ниже.

Уплотнения для криогенных насосов применяются в условиях, которые требуют глубокого безмасляного вакуума, а также высокой скорости откачки. Они очень надежны и гарантируют отсутствие утечки. Еще большой популярностью пользуется датчик рт100 для криогенных насосов.

Если вам необходим качественный и высокоэффективный блок управления насоса вакуумного криогенного цена на который крайне низкая, то ознакомьтесь с наиболее востребованными производителями, которые давно зарекомендовали себя на рынке этой продукции. Он обеспечивает автоматическое переключение режимов работы насосов последовательно или через заданные временные промежутки. Для некоторых случаев есть и ручное управление.

Принцип работы крионасоса

Криогенные насосы используют обычно трёх видов: турбомолекулярный насос, масляный диффузионный насос и крионасос, обычно один из них используют тогда, когда необходимо создать разряжение в пределах от 10-3 до 10-10 Торр. В процессе эксплуатации наиболее простым является крионасос, который эффективен в случае быстрой откачки, не загрязняя откачиваемый объем.

Вне зависимости от того, какой из насосов вы будете использовать, принцип создания вакуума заключается в полном удалении газа из герметичного рабочего пространства. Привычные способы откачки имеют свойство продавливать молекулы сквозь насос, а криогенные насосы вымораживают газы до затвердевшего состояния, тем самым уменьшая давление паров, пока не создастся самый что ни на есть высокий вакуум. Гелий, который под давлением поступает на головку поршня, расширяется и охлаждает решётки.

Внешний их ряд охлаждается до 80 К и используется для конденсации паров жидкостей, которые обычно являются основной газовой нагрузкой. Во внутреннем ряде температура понижается до 15 К и она предназначена для основной части оставшихся газов. Все конденсирующиеся газы переходят в твердое состояние с давлением паров менее 10-12 Торр. Не конденсируемые газы, такие как гелий, водород и неон одновременно адсорбируется слоем из капсулированного активированного (древесного) угля, охлажденного до 15 К.

Применение крионасосов

Криогенные насосы применяют в высоковакуумных испарителях. Отсутствие обратного потока масляного пара и полезная способность достигать отметки давления в 10-7 Торр и ниже делают эти устройства весьма привлекательными для использования при нанесении разнообразных электронных и оптических тонких пленок путем испарения или металлизации напылением. Модели изделий сверхвысокого вакуума приходят в действие при давлении от 10-8 до 10-11 Торр в системах, изучающих физику поверхности и молекулярно-пучковую эпитаксию.

В полупроводниковой промышленности существует целый ряд специализированных областей, где обязательно применяются системы напыления тонких пленок и процессы, которые значительно побеждают от использования высокоскоростных систем откачивания водяного пара. Это следующие области: оптоэлектроника, сложные полупроводниковые приборы, устройства SAW, дискретные компоненты и другие. Применение этих конденсирующих устройств гораздо более выгодно со всех точек зрения, поэтому они так широко применяются в различных сферах промышленности. К тому же, они экономически выгодны и более эффективны.

dtzar.ru

Криогенное оборудование - Криогенные насосы

   Поршневые и центробежные криогенные насосы

Поршневые насосы высокого давления предназначены для подачи сжиженных газов (азота, аргона, кислорода, метана, водорода, гелия, двуокиси углерода и др.) из криогенных и изотермических резервуаров под давлением до 500 бар. Насосы имеют широкий диапазон производительностей – от 0,6 до 25 л/мин. Возможно увеличение подачи до 50 л/мин.

В России поршневые криогенные насосы нашли применение в следующих сферах:

-в составе установок для наполнения баллонов, реципиентов и резервуаров сжатыми и сжиженными газами;-в системах азотного пожаротушения, работающих при давлении 400 бар;-в нефтедобыче для подачи азота высокого давления в нефтяные скважины.

Поршневые насосы поставляются с криогенной частью, имеющей эффективную высоковакуумную теплоизоляцию, что позволяет значительно понизить требования к условиям всасывания. Криогенная часть обладает высокой надежностью, благодаря долговечной и легко обслуживаемой оболочке.

Механизм движения имеет два хода, присоединен к криогенной части и смазывается специальным маслом, за счет чего вдвое увеличивается ресурс изнашиваемых деталей, улучшаются фрикционные характеристики и снижается уровень шума.

Для обеспечения безопасности и наиболее эффективного использования в комплект поставки насоса могут входить следующие комплектующие изделия:

-гибкие рукава на линиях всасывания и дегазации;-всасывающий фильтр, встроенный в цилиндр;-нержавеющая плита основания;-облегченный криогенный вентиль низкого давления на линии дегазации;-облегченный криогенный вентиль высокого давления на линии нагнетания;-дэмпер пульсации;-обратный клапан;-ручной вентиль высокого давления на нагнетательной стороне, используемый оператором для сброса давления во время технического обслуживания;-датчик температуры на линии нагнетания для предотвращения «сухой» работы насоса;-датчик температуры в средней части насоса для контроля утечек по штоку;-продувочные штуцеры для подачи азота в оболочку;-кнопка аварийной остановки;-трубопроводы обвязки насоса.

Насосные поршневые установки могут дополнительно комплектоваться электрическим шкафом, контрольной панелью управления, датчиком контроля охлаждения линии дегазации, воротником нагрева для осуществления контроля переохлаждения насоса и датчиком перепада давления для защиты от кавитации.

Центробежные криогенные насосы предназначены для перекачивания сжиженных газов (азота, аргона, кислорода, метана, водорода, двуокиси углерода и др.) из одних криогенных или изотермических резервуаров в другие под давлением от 2 до 100 бар, а также в различных низкотемпературных технологических процессах. Насосы имеют широкий диапазон производительностей – от 10 до 10000 л/мин.

Центробежные криогенные насосы применяются:

-для заправки холодных газификаторов жидкими криогенными продуктами под давлением в целях обеспечения непрерывности подачи газа в линию  потребителя и сокращения до минимума потерь продуктов;-для перекачивания низкотемпературных жидкостей из железнодорожных и автомобильных цистерн в стационарные резервуары криогенных хранилищ;-в составе автомобильных криогенных заправщиков;-в процессах ректификационной очистки жидкой двуокиси углерода;-в составе ожижителей водорода и гелия;-в других системах и процессах.

Центробежный насос состоит из криогенной части, долговечной «композитной» механической передачи, редуктора и электродвигателя. Все элементы смонтированы на общей оцинкованной (нержавеющей) раме.

Вместе с насосом могут поставляться следующие комплектующие изделия:-гибкие рукава на линиях всасывания и нагнетания;-предохранительный клапан на всасывающей стороне;-конический всасывающий фильтр;-дренажный (сбросной) вентиль;-ручной дроссельный вентиль на линии нагнетания;-нагнетательная и байпасная линии с ручными вентилями;-нагнетательная линия с контрольным клапаном;-нержавеющие трубопроводы;-прямые и ответные фланцы;-импульсные трубки для приборов.

Насосные центробежные установки могут дополнительно комплектоваться контрольной панелью управления, системой контроля температуры охлаждения и датчиком перепада давления для защиты от кавитации.

criogen.ucoz.ru

Современные криогенные насосные агрегаты для наполнительных станций

Скачать статью в формате pdf

Бурными темпами развивается применение сжатого природного газа в качестве моторного топлива на автотранспорте. Задача наполнения баллонов газами высокого давления в настоящее время решается оптимальным образом с использованием криогенной техноло-гии, а именно с использованием криогенных поршневых насосных агрегатов средней и малой производительности. Криогенная технология обеспечивает целый ряд технико-экономических преимуществ на всех стадиях производства и доставки сжатых газов конечному потребителю. На первом этапе - это снижение транспортных издержек при доставке криогенных жидкостей (сжиженных продуктов разделения воздуха или сжиженного природного газа) на региональные наполнительные станции. Доставка криогенных жидкостей на большие расстояния в криогенных емкостях низкого давления обходится дешевле, чем транспортировка сжатого газа непосредственно с воздухоразделительных предприятий. На втором этапе криогенная технология обеспечивает дополнительный выигрыш при переводе жидкости в другое агрегатное состояние - газ, сжатый под давлением. Выигрыш состоит в том, что, в отличие от компрессорной технологии, сжатие осуществляется на стадии нахождения рабочей среды в жидкой фазе, т.е. для получения рабочей среды с высоким давлением используется насос, а не компрессор. Получение высокого давления 150, 200, 300 или 400 бар осуществляется в одну стадию, а не в 4 стадий как при компрессии. Нет необходимости отводить тепло сжатия рабочего тела и, как следствие, необходимая механическая мощность на повышение давления жидкости в 8 раз меньше, чем мощность, расходуемая на сжатие эквивалентного количества газа. Таким образом, насосный агрегат является менее энергоемкой, более компактной, простой в обслуживании и более дешёвой машиной, чем компрессор высокого давления.

Можно сказать, что заполнение баллонов газом высокого давления фактически является поэтапным процессом превращения жидкости низкого давления в газ высокого давления. Сначала в цилиндре поршневого насоса происходит повышение давления жидкости. Критическое давление азота 34 атмосферы, аргона 49 атмосфер, а кислорода 50.4 атмосферы. Это означает, что в процессе наполнения баллонов или моноблоков исходная криогенная жидкость покидает цилиндр насоса сначала в жидком виде, а затем, по мере превышения критического давления, переводится в сверхкритическое состояние. Температура исходного продукта при этом не меняется. Испарение и/или нагрев сверх-критической жидкости до температуры окружающей среды осуществляется в атмосферном или электрическом испарителе высокого давления.

Для заполнения баллонов газом высокого давления необходимо иметь оборудование, размещенное в следующей схемно-технологической последовательности:

  1. 1) резервуар низкого давления для хранения и выдачи жидкости;
  2. 2) насосный агрегат высокого давления;
  3. 3) испаритель высокого давления для газификации жидкости;
  4. 4) собственно баллоны или моноблоки и реципиенты для приема и хранения газа высокого давления.

Перечисленные четыре единицы оборудования соединены между собой жидкостными и газовыми трубопроводами и металлорукавами. Также в общий комплект оборудования входят автоматика, контрольно-измерительные приборы и силовое электрооборудование. Ключевым элементом в данной технологической цепочке является, безусловно, насосный агрегат.

Одним из признанных мировых лидеров по производству криогенных насосов является расположенная в Калифорнии (г. Санта-Анна) компания ACD. Криогенные поршневые насосы высокого давления ACD выпускаются с рабочим давлением до 1250 бар и максимальной производительностью до 1350 литров в минуту. Для заполнения баллонов нет необходимости в использовании насосов с такими предельными параметрами. Обычно на наполнительных станциях применяются насосы с рабочим давлением до 414 бар и производительностью до 20 литров в минуту. Этих параметров вполне достаточно для заполнения сотен или даже нескольких тысяч стандартных баллонов в день.

"... криогенная технология заполнения баллонов с помощью современных криогенных поршневых насосных агрегатов и современных средств автоматизации является на сегодня наиболее эффективной, надежной, безопасной и рентабельной..."

Чаще всего на наполнительных станциях применяют насосные агрегаты с горизонтальным расположением холодной насосной части, которые имеют достаточно простую конструкцию и удобны в эксплуатации. Далее остановимся подробнее на насосах типа NDPD, WDPD и ACPD, предназначенных для наполнения баллонов и создания испытательных стендов. Данные насосы предназначены для перекачи-вания азота, кислорода, аргона, водорода, сжиженного природного газа или этилена. Эти модели доступны с плунжерной группой 1.2”х0.79” (30ммх20мм) и 1.2”х1.26” (30ммх32мм). Первое число означает диаметр поршня в дюймах или миллиметрах, а второе ход поршня. Данные плунжерные группы предназначены для эксплуатации при максимальном рабочем давлении 275 бар и максимальной производительности соответственно 6.5 и 10.5 литров в минуту. Насос ACPD предлагается так же с диаметром поршня 1” (25 мм) и с ходом 0.79” (20мм) или 1.26” (32мм). Такие плунжерные пары позволяют работать с давлением до 414 бар при предельных производительностях 4.5 и 7.3 литра в минуту. В зависимости от рабочего давления и производительности насосные агрегаты с этими насосами предлагаются с электродвигателями мощностью 5.6; 7.5 или 11 кВт. В состав агрегата входят:

- единая стальная рама, на которой смонтировано все оборудование; - электродвигатель; - ременная передача с защитным кожухом; - механизм движения, преобразующий вращательное движение в возвратно-поступательное; - холодная насосная часть; - трубопроводы; - сепаратор на линии всасывания; - предохранительный клапан низкого давления на линии всасывания, - ручной дренажный клапан на линии низкого давления; - демпфер на линии нагнетания; - предохранительный клапан высокого давления на линии нагнетания; - ручной дренажный клапан на линии нагнетания; - обратный клапан на линии нагнетания; - манометр на линии нагнетания; - датчик давления на линии нагнетания; - датчик температуры на линии всасывания; - датчик температуры на линии нагнетания; - датчик температуры в зоне механизма движения; - электрошкаф с преобразователем частоты.

Отметим некоторые важные отличия таких насосных агрегатов от насосов, сконструированных в прошлом веке:

  • - если ранее для снижения частоты вращения вала механизма движения по сравнению с частотой вращения вала двигателя использовался механический редуктор, то сейчас применяется ременная передача, что существенно упрощает конструкцию и эксплуатацию агрегата;
  • - если ранее изоляция холодной насосной части осуществлялась порошковым материалом (перлитом), для чего требовался специальный кожух, а в реальных условиях эксплуатации порой изоляция отсутствовала вообще, то сейчас холодная насосная часть имеет корпус с вакуумной изоляцией для снижения теплопритока из окружающей среды к перекачиваемой жидкости;
  • - если ранее для регулирования производительности насоса использовался механический способ, связанный с изменением места расположения эксцентрика на валу механизма движения, то сейчас регулирование производительности насоса в широком диапазоне осуществляется с помощью частотного преобразователя, в том числе и плавно при работающем насосе; это более простой и менее затратный способ, достаточно лишь правильно выбрать преобразователь частоты (инвертор) и правильно настроить параметры его работы;
  • - если ранее для защиты двигателя от перегрузки по току использовались токовые и тепловые реле, то сейчас входящий в состав электрошкафа преобразователь частоты обеспечивает как управление насосом (плавный пуск двигателя, контроль параметров напряжения входного и выходного электропитания, мощности, частоты, силы тока и т.д.), так и защиту двигателя насоса от перегрузки по току;
  • - если ранее охлаждение насоса и заполнение его рабочей средой перед пуском осуществлялось по времени и «на глаз», то сейчас для контроля готовности насоса к запуску и исключения «сухого пуска» используются датчики температуры, установленные в линиях всасывания и нагнетания; исключение «сухого пуска» насоса, т.е. пуска насоса в условиях «сухого трения» рабочей пары поршень - втулка цилиндра, повышает ресурс работы насоса и увеличивает продолжительность периода работы насоса между необходимым техническим обслуживанием;
  • - если ранее в случае прекращения подачи жидкости в работающий насос или в случае прогрева этой жидкости и, соответственно кавитационного срыва насоса, снятие питания с двигателя и остановка насоса осуществлялась оператором, то сейчас это выполняет автоматика, использующая сигнал отдатчика температуры в линии нагнетания;
  • - если ранее контроль утечек через уплотнение штока насоса осуществлялся оператором визуально по появлению пара в зоне насоса, разделяющей теплый механизм движения и холодную насосную часть, то сейчас в этой зоне устанавливается датчик температуры, предупреждающий о наличии тенденции к появлению течи, те. сообщающий об износе элементов уплотнения штока, при этом насос автоматически останавливается и, далее, выполняется его техническое обслуживание, связанное с заменой уплотнения штока.

Соединение резервуара и насосного агрегата осуществляется с помощью металлорукава, по которому жидкость из резервуара поступает на всасывание насоса. Наличие металлорукава исклю- чает передачу механических усилий на всасывающий патрубок насоса. Наиболее принципиальным вопросом, связанным с обеспечением устойчивой работы насоса без кавитации и срывов, является вопрос гарантированного поступления жидкой фазы без газовых включений через всасывающий клапан насоса в цилиндр для сжатия. Для снижения тепло-притоков из окружающей среды к жидкости, поступающей в насос, компания «Мониторинг Вентиль и Фитинг» (MV&F) предлагает металлорукава с экранновакуумной теплоизоляцией. Это гибкая двустенная конструкция (рукав в рукаве) с необходимым количеством слоев теплоизоляции, расположенной на внутреннем рукаве, и с отвакуумированным пространством между внутренним и наружным рукавом. На внешней гибкой оболочке имеется клапан для вакууми-рования, который одновременно служит и защитным устройством, предохраняющим наружный кожух от повышения давления вследствие разгерметизации внутреннего гибкого трубопровода.

" Чаще всего на наполнительных станциях применяют насосные агрегаты с горизонтальным расположением холодной насосной части, которые имеет достаточно простую конструкцию и удобны в эксплуатации "

Насосные агрегаты высокого давления являются в настоящее время серийно выпускаемым оборудованием, имеющим высокую надежность и безотказность при правильной эксплуатации и своевременном техническом обслуживании. Интервалы между техническим обслуживанием насоса составляют, как правило, 500 моточасов работы агрегата, что достаточно много и свидетельствует о незначительной цене владения агрегатом.

Следует обратить повышенное внимание на агрегаты, работающие на жидком кислороде. При изготовлении такого агрегата должно быть полностью исключено использование материалов, запрещенных для работы в контакте с кислородом. Запрещено использование минеральных масел. Все используемые смазочные материалы должны быть безопасны в контакте с кислородом. Оборудование любого агрегата, даже работающего на жидком азоте и аргоне, должно быть обезжирено по требованиям работы с кислородом.

Необходимо отметить еще один принципиальный момент, обусловленный общей тенденцией в развитии оборудования. Это желание получить полностью автоматизированную установку, что, во-первых, снижает затраты и, во-вторых, сводит к минимуму риски, связанные с человеческим фактором. Такие агрегаты могут работать в полностью автоматизированном режиме без присутствия оператора. Для этого в составе агрегата необходимо установить дистанционно управляемую арматуру и обеспечить управление этой арматурой по соответствующему алгоритму.

Резюмируя вышеизложенное, можно сказать, что криогенная технология заполнения баллонов с помощью современных криогенных поршневых насосных агрегатов с активным применением экранно-вакуумной изоляции и современных средств автоматизации является на сегодня наиболее эффективной, надежной, безопасной и рентабельной. Специалисты компании «Мониторинг Вентиль и Фитинг» (MV&F) в прошлом году прошли обучение на Европейском заводе ACD CRYO, а в мае этого года на заводе ACD в Калифорнии. Компания MV&F изготавливает серийно как центробежные, так и поршневые насосные агрегаты с применением насосов ACD, соединительные рукава с экран-но - вакуумной изоляцией, испарители высокого давления и системы автоматизированного управления насосными агрегатами.

www.mvif.ru

Криогенные вакуумные насосы

Преимущество использования криогенных вакуумных насосов 

В тех практических задачах, где  возникает  потребность  в  создании  разряжения  в  пределах   от   10-3 до 10-10 Торр, обычно используется один из трех типов насосов: масляный диффузионный насос, турбомолекулярные насосы и крионасосы. Из всех перечисленных типов насосов крионасосы наиболее просты в эксплуатации, обеспечивают наиболее быструю откачку и при этом абсолютно не загрязняют откачиваемый объем. Проблема прямой зависимости давления паров от температуры при применении крионасосов решается очень просто и элегантно. Дело в том, что крионасосы не перемещают молекулы газа, а замораживают их. В связи с этим у крионасосов отсутствуют какие-либо подвижные части или жидкие среды, контактирующие непосредственно с вакуумом из откачиваемого объема. Это обстоятельство полностью исключает вероятность загрязнения рабочего объема в процессе откачки. Крионасосам, в процессе эксплуатации, требуется минимальное техническое обслуживание. Следует отметить, что надежная индиевая пайка, применяемая для крепления криопанелей в насосах, дает возможность откачивать, в том числе, и агрессивные газы, такие, например, как Cl2, HCl. Все части крионасосов, контактирующие с откачиваемым газом покрыты стойким медно-никелевым сплавом. В том случае, если требуется исполнение с повышенной химстойкостью, возможно нанесение покрытия из тефлона. Важным преимуществом криогенных откачных систем является более высокие по сравнению с другими типами насосов скорости откачки при гораздо меньших габаритах.

Производительность

Обычно, откачные характеристики криогенных вакуумных насосов сравниваются на основе скорости откачки по воздуху. Это связано с тем, что откачные характеристики стандартных насосов синхронно изменяются в зависимости от типа газа. У крионасосов, однако, скорости откачки по различным газам сильно отличаются. Так, например, в большинстве случаев водяные пары являются основной газовой нагрузкой, и скорость откачки паров воды является определяющим фактором при оценке общего времени откачки рабочего объема. Скорость откачки паров воды стандартного крионасоса с фланцем  DN200 превышает 4000 л/с. Стандартным насосам для достижения такой производительности требуются дорогостоящие азотные ловушки.Также крионасос может монтироваться непосредственно на рабочий объем, что очень важно, в таких промышленных процессах, как, например, процесс металлизации. Это возможность позволяет достигать максимально возможных для данного насоса скоростей откачки по кислороду, водороду, азоту и другим загрязняющим газам, что, в свою очередь, улучшает качество покрытия.

Чистота откачки

Существенно, что крионасосы являются самыми «чистыми» из всего семейства высоковакуумных насосов, применяющихся в настоящий момент. В крионасосах отсутствуют подвижные части, рабочие жидкости или другие рабочие элементы, способные загрязнить откачиваемый объем, что полностью исключает попадание каких-либо загрязнений в вакууммируемый объем во время откачки.Кроме того, крионасосы способны запускаться и самостоятельно производить дальнейшую откачку с так называемого давления запуска, обычно 0,5 Торр или выше, достаточного, чтобы полностью устранить самый главный источник загрязнения - обратный ток масла из форвакуумного насоса, создающего предварительное разряжение. Характерное значение запуска крионасоса измеряется в Торр*л и определяет то начальное давление, с которого запускается крионасос, принимающий с этого момента всю газовую нагрузку на себя, в зависимости от величины откачиваемого объема. При давлении, превышающим давление запуска, в форвакуумном насосе предварительного разряжения сохраняется вязкостное течение откачиваемого газа, которое удерживает пары масла внутри насоса предварительного разряжения. Таким образом, крионасосы не только обеспечивают сверхчистый вакуум, но также избавляют пользователя от трудоемкой очистки рабочего объема от паров масла, попадающих во время предварительной откачки.

Экономичность

Несмотря на то, что стоимость крионасосов находится между стоимостью диффузионных и турбонасосов с аналогичными откачными характеристиками, очень невысокая стоимость технического обслуживания крионасосов в процессе эксплуатации ставит их в ряд наиболее экономичных, рассчитанных на длительную эксплуатацию, высоковакуумных насосов.На первый взгляд может оказаться, что масляный диффузионный насос является недорогой альтернативой крионасосу. На самом деле это не совсем так. Дело в том, что диффузионному насосу для достижения высокой производительности требуются азотные ловушки, регулировки уровней, дьюары и другое дополнительное техническое оборудование, затраты на которое быстро увеличат на тысячи долларов стоимость откачной системы на основе такого насоса. Кроме этого, эксплуатационные расходы на жидкий азот и электричество в дальнейшем сделают такую откачную систему много дороже криогенной.Турбомолекулярным насосам не требуются дорогостоящее дополнительное техническое оборудование и ловушки, но и их стоимость при этом оказывается существенно больше, чем крионасосов с аналогичными откачными характеристиками.Таким образом, крионасосы являются оптимальным решением с точки зрения создания не загрязняющей рабочий объем откачной системы с минимальной стоимостью и максимальной производительностью.

Механизм работы криогенного вакуумного насоса

Какой бы тип насоса Вы не использовали, принцип создания вакуума не меняется. Вакуум создается путем удаления газа молекула за молекулой из герметично закрытого рабочего объема. В то время как стандартные методы откачки продавливают молекулы через насос, крионасосы вымораживают газы до твердого состояния, уменьшая тем самым давление паров до тех пор, пока не будет создан высокий вакуум. Для охлаждения специальных встроенных криопанелей до 10К и 80К, на которых собственно и происходит осаждение молекул газа, в крионасосе используется система охлаждения замкнутого цикла с гелием в качестве рабочего газа. Молекулы откачиваемого газа, хаотически передвигаясь, контактируют с криопанелями и конденсируются или поглощаются на них.При работе крионасоса гелий, находящийся при комнатной температуре и высоком давлении, нагнетается специальным удаленным гелиевым компрессором в крионасос на охлажденную головку поршня, которая термически связана с двумя рядами конденсационных решеток.

Поступающий на головку поршня под давлением гелий затем расширяется и охлаждает решетки. Внешний ряд решеток охлаждается до 80К и используется для конденсации паров воды, которые обычно являются основной газовой нагрузкой. Внутренний ряд конденсационных решеток охлаждается до температуры 15К и предназначен для основной части оставшихся газов. Все конденсирующиеся газы переходят в твердое состояние с давлением паров менее 10-12 Торр. Неконденсируемые газы, такие как гелий, водород и неон одновременно адсорбируется слоем из капсулированного активированного (древесного) угля, охлажденного до 15 К. 

Скорость откачки

По существу крионасос состоит из трех независимых насосов или решеток, каждый из которых откачивает определенные типы газов с различными скоростями. При этом скорость откачки напрямую зависит от конструкции решетки.В большинстве практических приложений передняя решетка испытывает колоссальную нагрузку. Эта решетка должна удалять водяные пары, которые создают основную газовую нагрузку при откачке рабочего объема. При этом внешняя решетка должна обеспечивать максимально высокую проводимость, чтобы остальные газы могли свободно поступать на внутренние решетки. Как видно из вида разреза на рисунке, внешняя решетка, поддерживаемая при температуре 80К, представляет собой несколько больших конденсирующих поверхностей для паров воды, свободно пропускающих остальные газы к внутренним решеткам. В результате скорость откачки воздуха крионасосом во много раз превышает скорость откачки другими насосами. То же самое относится к скоростям откачки по другим газам.

Давление запуска

Стандартные, так называемые пропускные, высоковакуумные насосы сбрасывают откачиваемый воздух в форвакуумный насос предварительного разряжения и, в силу этого, начинают работать с определенного давления. Крионасосы начинают работать с того момента, когда удельная масса газа, находящегося в откачиваемом объеме достигает определенной величины. Таким образом, давление запуска определяется величиной откачиваемого объема, а характерное значение запуска насоса выражается в Торр*литр. Для того чтобы сравнить напрямую давление запуска крионасоса с давлением запуска любого другого насоса, необходимо знать размер откачиваемого объема. Зная объем, нужно просто разделить характерное значение запуска данного крионасоса, выраженное в Торр*л на рабочий объем в литрах.

Пример:

Максимальное достигаемое характерное значение запуска насоса, например, для насоса Cryo-plex 8 компании Austin Scientific составляет 150 Торр*л. Следовательно, при откачке сосуда объемом 100 л перепускное давление вычисляется делением 150 Торр*л на 100 л и оказывается равным 1,5 Торр.

Как становится видно из примера, переключение на крионасос с насоса предварительного разряжения обычно происходит при более высоких давлениях, чем давления в случае работы со стандартными высоковакуумными насосами. Это обстоятельство говорит о том, что при прочих равных условиях, время откачки крионасосом существенно уменьшается по сравнению со временем откачки стандартными высоковакуумными насосами, а также, что более важно, дает возможность более высокое перепускное давление дает возможность поддерживать вязкостное течение откачиваемого газа в линии предварительного разряжения, что, в свою очередь, предотвращает возможный обратный ток паров масла в откачиваемый объем, исключая тем самым главный источник загрязнения откачиваемого объема в большинстве вакуумных систем.

Предельный вакуум

Поскольку крионасосы обычно откачивают конденсируемые газы до давления паров менее 10-12 Торр, предельно создаваемый вакуум определяется исключительно скоростью откачки и газовой нагрузкой. Крионасосы в которых используются уплотнения из эластомеров могут создавать разряжение ниже 10-7 Торр, а при использовании металлических уплотнений - ниже 5*10-10Торр.

Регенерация

Так как крионасосы захватывают молекулы, а не продавливают их через себя, им требуется периодическая регенерация или «разморозка» для того, чтобы освободиться от накопившихся газов. В подавляющем большинстве практических применений крионасоса короткий цикл регенерации никоим образом не сокращает производственное время работы насоса. Это объясняется тем, что насос можно выключить непосредственно перед концом рабочего дня, перед выходными или во время регулярного планового техобслуживания системы, давая возможность спокойно провести регенерацию. Для большего удобства быстрый цикл регенерации может проходить автоматически, восстанавливая тем самым работоспособность насоса без дополнительного обслуживания.Чистка нагретым газом также может существенно сократить время регенерации.

Сбои в электропитании

В том случае, если произойдет сбой в электропитании, в крионасосе в течение примерно 10 минут будет поддерживаться рабочая температура. При этом крионасос будет не только поддерживать вакуум, но и продолжать интенсивно работать. После включения электропитания крионасос автоматически запустится. Таким образом, кратковременные сбои в питании вообще не смогут повлиять на работу откачной системы.

Модели гелиевых компрессоров, выпускаемые компанией Austin Scientific и их технические характеристики

Модель  М125/250 М400 М600 M700
Фотография  
Тип охлаждения: воздушное или водяное воздушное или водяное воздушное или водяное воздушное или водяное
Питание 50 Гц, 220 В 50 Гц, 380 В, трехфазное  50 Гц, 380 В, трехфазное  50 Гц, 380 В, трехфазное

Количество насосов, расчитанных на работу с одним гелиевым компрессором

М125/250

М400

М600

M700

Cryo-Plex 8                          CTI Cryo Torr 8                          CTI On Board 8

                1               

               2               

              3              

              4              

Cryo-Plex 8 Low ProfileCTI Cryo Torr 8FCTI On Board 8F

1

2

3

4

Cryo-Plex 10CTI Cryo Torr 10CTI On Board 10

1

2

3

Cryo-Plex 16CTI Cryo Torr 400CTI On Board 400 1 1-2

Модели криогенных вакуумных насосов, выпускаемых компанией Austin Scientific и их технические характеристики

Модели крионасосов

Cryo-Plex 8

Cryo-Plex 8LP

Cryo-Plex 10

Cryo-Plex 16

Фотография

Скорость откачки (л/с):        
По парам воды 4000 4000 9000 16000
По воздуху 1500 1500 3000 5000
По водороду 2500 2200 5000 5000
По аргону 1200 1200 2500 4200
Производительность при 5x10-6 Torr (станд. л/мин)          
По водороду 18 12 24 15
По аргону 1000 1000 2000 2500
Максимальная газовая нагрузка        
По аргону (станд. л/мин) 700 700 1,500 500
Время охлаждения 90 мин 90 мин 60 мин 150 мин
Габариты:        
Высота (мм) 526 179 607 610
Масса (кг) 21 20 39 72
Входной фланец ANSI/ISO/CFDN200 ANSI/ISO/CFDN200 ANSI/ISO/CFDN320 ISO/CVCDN400

Компоненты для регенерации крионасосов.

Принцип работы:После закрытия высоковакуумного затвора на крионасосе контроллер 2200 выключает гелиевый компрессор, открывает продувочный клапан, включает нагреватель продувочного газа, рубашку крионасоса и доводит температуру насоса до комнатной.В это время сконденсированные в насосе газы вместе с продувочным газом выходят через специальный клапан, установленный на насосе. После окончания установленного оператором периода времени продувки контроллер выключает закрывает продувочный клапан, выключает нагреватель продувочного газа, открывает форвакуумный клапан и запускает форвакуумный насос. Начинается финальная дегазация крионасоса (регенерация). При достижении определенного давления (запрограммированного в контроллере) контроллер закрывает форвакуумный клапан и проводит тест повышения давления на предмет отсутствия течей в насосе или сильного газовыделения. После прохождения теста (параметры программируются оператором) котроллер выключает форвакуумный насос, запускает гелиевый компрессор.

Нагревательная рубашка.

Надевается на корпус насоса.Уменьшает время регенерации и снижает риск появления конденсата на корпусе насоса.

Продувочный клапан.

Клапан монтируется на продувочный фланец крионасоса.

Нагреватель продувочного газа.

Предпочтительное место установки нагревателя – непосредственно на продувочном клапане.

Форвакуумный клапан.

Позволяет проводить откачку (регенерацию) насоса путем подключения форвакуумного насоса. Клапан имеет порт для установки датчика давления.Контролируется внешними контроллерами или вручную.

Контроллер 2200.

Предназначен для проведения процесса регенерации крионасоса в автоматическом режиме.

blms.ru

.

. . 2 ( )2-0,007/20-22-0,0165/20-2 . . 2 ( )2-0,0278/20-22-0,0695/20-2 . . 2 ( )2-0,0890/20-22-0,0890/25-2 . . 2 ( )2-0,1110/20-22-0,1750/20-2-2 . . 2 ( )2-0,2/20-2-2 . . 2 ( )2-0,0165/20-72-0,0165/20-7 . . 2 ( )2-0,0165/20-7 . . 2 ( )2-0,045/20-72-0,0890/20-7 . . 2 ( )2-0,1110/20-72-0,1750/20-7 . . 2 ( )2-0,2/20-7

www.oookislorodmash.ru

( ) 3/ (3/) (0,83±0,08)10-5(0,03±0,003) (1,65±0,17)10-5(0,06±0,006)
% 100 40±10 100 40±10
(/2) 19-1,96 (200 -20) 22,5-1,2 (230 -12)
, 2,2 2,2
( ) 3/ (3/) (3,0±0,3)10-5(0,108±0,011) (7,0±0,7)10-5(0,252±0,025)
% 100 40±10 100 40±10
(/2) 22,5-1,2 (230 -12) 22,5-1,2 (230 -12)
, 4,0 5,5
( ) 3/ (3/) (9,87±0,99)10-5(0,355±0,036) (9,5±0,95)10-5(0,340±0,034)
% 100 40±10 100 40±10
(/2) 22,5-1,2 (230 -12) 26,5-1,4 (270 -14)
, 5,5 7,5
( ) 3/ (3/) (11,3±1,13)10-5(0,407±0,041) (17,0±1,7)10-5(0,612±0,061)
% 100 40±10 100 40±10
(/2) 22,5-1,2 (230 -12) 22,5-1,2 (230 -12)
, 7,5 11
( ) 3/ (3/) (18,86±1,9)10-5(0,715±0,072)
% 100 40±10
(/2) 22,5-1,2 (230 -12)
, 15
( ) n. . 3/ (/) 0,060±0,006 (60±6) 0,060±0,006 (60±6)
55 30 3/ 0,066±0,007 0,036±0,004 0,066±0,007 0,036±0,004
(/2) 22,5-1,4 (230 -12) 22,5-1,4 (230 -12)
, 2,2 2,2
( ) n. . 3/ (/) 0,252±0,025 (252±25)
55 30 3/ 0,277±0,028 0,151±0,015
(/2) 22,5-1,4 (230 -12)
, 5,5
( ) n. . 3/ (/) 0,150±0,015 (150±15) 0,355±0,036 (355±36)
55 30 3/ 0,150±0,015 0,090±0,009 0,390±0,039 0,213±0,02
(/2) 22,5-1,2 (230 -12) 22,5-1,2 (230 -12)
, 5,5 5,5
( ) n. . 3/ (/) 0,407±0,041 (407±41) 0,612±0,062 (612±62)
55 30 3/ 0,448±0,045 0,244±0,024 0,612±0,062 0,360±0,036
(/2) 22,5-1,4 (230 -12) 22,5-1,4 (230 -12)
, 7,5 11,5
( ) n. . 3/ (/) 0,715±0,072 (715±72)
55 30 3/ 0,715±0,072 0,430±0,043
(/2) 22,5-1,2 (230 -12)
, 15

Эксплуатация криогенных насосов

s-t.by

на­гру­зок от ве­са ме­тал­ло­ру­ка­ва, за­пол­нен­но­го жид­ко­стью, на вса­сы­ва­ю­щий па­тру­бок на­со­са.

Ре­ко­мен­ду­ет­ся ис­поль­зо­вать в ли­нии вса­сы­ва­ния ша­ро­вой кран или кли­но­вую за­движ­ку, ко­то­рые име­ют зна­чи­тель­но мень­шее гид­рав­ли­че­ское со­про­тив­ле­ние по срав­не­нию с обыч­ным за­пор­ным вен­ти­лем. На вса­сы­ва­ю­щем тру­бо­про­во­де дол­жен быть уста­нов­лен фильтр. Ком­па­ния MV&F встра­и­ва­ет фильтр в па­тру­бок вса­сы­ва­ния на­со­са. Фильтр име­ет ко-ни­че­скую фор­му. Пло­щадь по­верх­но­сти филь­тра в 1,5 ра­за боль­ше се­че­ния вса­сы­ва­ю­ще­го тру­бо­про­во­да. Для из­ме­ре­ния со­про­тив­ле­ния вса­сы­ва­ю­ще­го филь­тра на нем уста­нав­ли­ва­ет­ся дат­чик пе­ре­па­да дав­ле­ния.

Не­об­хо­ди­мо из­бе­гать ис­поль­зо­ва­ния вса­сы­ва­ю­ще­го тру­бо­про­во­да с диа­мет­ром, от­лич­ным от диа­мет­ра вход­но­го па­труб­ка на­со­са. Ес­ли диа­метр вса­сы­ва­ю­ще­го тру­бо­про­во­да слиш­ком боль­шой, то жид­кость в нем те­чет слиш­ком мед­лен­но, что уве­ли­чи­ва­ет ее про­грев от внеш­не­го теп­ло­при­то­ка и мо­жет при­ве­сти к ка­ви­та­ции на­со­са. С дру­гой сто­ро­ны, тру­бо­про­вод с не­боль­шим диа­мет­ром уве­ли­чи­ва­ет по­те­ри дав­ле­ния, что сни­жа­ет рас­по­ла­га­е­мый ка­ви­та­ци­он­ный за­пас и так­же мо­жет вы­звать ка­ви­та­цию.

При уста­нов­ке порш­не­вых на­со­сов под­со­еди­ни­те к вса­сы­ва­ю­ще­му па­труб­ку на­со­са гиб­кий ме­тал­ло­ру­кав дли­ной 150-200 мм для ком­пен­са­ции тем­пе­ра­тур­ных де­фор­ма­ций. Гиб­кие ме­тал­ло­ру­ка­ва не долж­ны ис­поль­зо­вать­ся для ком­пен­са­ции сме­ще­ния или не­пра­виль­но­го рас­по­ло­же­ния тру­бо­про­во­дов. Кро­ме то­го, не ре­ко­мен­ду­ет­ся ис­поль­зо­вать гиб­кие ме­тал­ло­ру­ка­ва на всей дли­не вса­сы­ва­ю­ще­го тру­бо­про­во­да, так как они зна­чи­тель­но уве­ли­чи­ва­ют по­те­ри дав­ле­ния и теп­ло­при­ток к жид­ко­сти.

Ес­ли вса­сы­ва­ю­щий тру­бо­про­вод яв­ля­ет­ся от­но­си­тель­но длин­ным, то дол­жен быть рас­смот­рен во­прос его теп­ло­изо­ля­ции. Ва­ку­ум­ная изо­ля­ция яв­ля­ет­ся пред­по­чти­тель­ной, по­сколь­ку дру­гие обыч­ные ти­пы изо­ля­ции мо­гут на­кап­ли­вать вла­гу из окру­жа­ю­ще­го воз­ду­ха, что при­во­дит к по­те­ре эф­фек­тив­но­сти изо­ля­ции и мо­жет вы­звать ка­ви­та­цию за счет уве­ли­чен­но­го теп­ло­при­то­ка. Для на­со­сов с пе­ри­о­ди­че­ским и не­про­дол­жи­тель­ным ре­жи­мом ра­бо­ты обыч­ная изо­ля­ции мо­жет ока­зать­ся вред­ной, так как каж­дый раз, ко­гда на­сос ра­бо­та­ет, кро­ме охла­жде­ния са­мо­го на­со­са, долж­на быть охла­жде­на и вся мас­са изо­ля­ции.

Все­гда, ко­гда это воз­мож­но, тру­бо­про­вод вса­сы­ва­ния дол­жен быть от­де­лен от дру­гих жид­кост­ных ли­ний. Ес­ли ка­кие-ли­бо тру­бо­про­во­ды все-та­ки долж­ны быть под­со­еди­не­ны к тру­бо­про­во­ду вса­сы­ва­ния

на­со­са, то за­пор­ные кла­па­ны на этих тру­бо­про­во­дах долж­ны быть раз­ме­ще­ны в не­по­сред­ствен­ной бли­зо­сти от ме­ста со­еди­не­ния труб для предот­вра­ще­ния за­стой­ных зон. За­стой­ные зо­ны яв­ля­ют­ся ту­пи­ка­ми, уве­ли­чи­ва­ю­щи­ми об­щий теп­ло­при­ток к жид­ко­сти, ко­то­рая мо­жет ис­па­рить­ся, при этом об­ра­зу­ю­щи­е­ся пу­зырь­ки по­сту­па­ют в на-сос и мо­гут стать при­чи­ной ка­ви­та­ции.

Для ис­клю­че­ния «за­пи­ра­ния га­за» (оста­нов­ки по­то­ка) тру­бо­про­вод воз­вра­та па­ра порш­не­во­го на­со­са дол­жен иметь не­пре­рыв­ный плав­ный уклон вверх от на­со­са к ре­зер­ву­а­ру, из ко­то­ро­го жид­кость по­сту­па­ет в на­сос. Диа­метр тру­бо­про­во­да воз­вра­та па­ра дол­жен со­от­вет­ство­вать диа­мет­ру со­от­вет­ству­ю­ще­го шту­це­ра на­со­са, а так­же на этом тру­бо­про­во­де дол­жен быть уста­нов­лен ша­ро­вой кран или кли­но­вая за­движ­ка.

Для цен­тро­беж­ных на­со­сов тру­бо­про­вод воз­вра­та па­ра, ко­то­рый од­но­вре­мен­но яв­ля­ет­ся бай­пас­ной ли­ни­ей, вы­хо­дит из ли­нии на­гне­та­ния для обес­пе­че­ния до­ста­точ­но­го ох- ла­жде­ния и по­сле­ду­ю­ще­го пус­ка на­со­са. На этой бай­пас­ной ли­нии дол­жен быть уста­нов­лен кла­пан, обес­пе­чи­ва­ю­щий ре­гу­ли­ро­ва­ние рас­хо­да во вре­мя пус­ка на­со­са. Ос­нов­ной ре­гу­ли­ру­ю­щий кла­пан на на­пор­ной ли­нии, сле­ду­ю­щий да­лее по по­то­ку по­сле бай­пас­но­го кла­па­на, дол­жен быть рас­по­ло­жен как мож­но бли­же к на­со­су для ре­гу­ли­ро­ва­ния рас­хо­да и обес­пе­че­ния ра­бо­ты на­со­са в пре­де­лах ра­бо­че­го диа­па­зо­на по­дач, со­глас­но ха­рак­те­ри­сти­ке на­со­са. Пуск на­со­са без ка­ких-ли­бо огра­ни­че­ний рас­хо­да по­то­ка, или по­пыт­ка за­пол­нить ка­кой-ли­бо боль­шой объ­ем без огра­ни­че­ния рас­хо­да, мо­жет при­ве­сти к силь­ной ка­ви­та­ции и не­воз­мож­но­сти обес­пе­чить за­пол­не­ние всей про­точ­ной ча­сти на­со­са жид­ко­стью без га­зо­вых вклю­че­ний. Для предот­вра­ще­ния чрез­мер­но­го ро­ста дав­ле­ния при ис­па­ре­нии жид­ко­сти, на­хо­дя­щей­ся в за­мкну­том про­стран­стве меж­ду од­но­вре­мен­но за­кры­ты­ми кла­па­на­ми на ли­нии вса­сы­ва­ния и на ли­нии воз­вра­та па­ра, на этом участ­ке дол­жен быть уста­нов­лен предо­хра­ни­тель­ный кла­пан. Ес­ли предо­хра­ни­тель­ный кла­пан уста­нов­лен на ли­нии воз­вра­та па­ра, то нет не­об­хо­ди­мо­сти уста­нав­ли­вать вто­рой кла­пан на ли­нии вса­сы­ва­ния. На ли­нии на­гне­та­ния дол­жен быть уста­нов­лен об­рат­ный кла­пан для предот­вра­ще­ния об­рат­но­го по­то­ка.

Предо­хра­ни­тель­ные кла­па­ныяв­ля­ют­ся важ­ным эле­мен­том си­сте­мы

обес­пе­че­ния без­опас­но­сти лю­бой крио­ген­ной си­сте­мы, и в осо­бен­но­сти та­кой от­вет­ствен­ной, как на­сос­ный аг­ре­гат. Теп­ло­при­ток из окру­жа­ю­щей сре­ды при­во­дит к ис­па­ре­нию жид­ко­сти, на­хо­дя­щей­ся в за­мкну­том объ­е­ме, и, со­от­вет­ствен­но, к зна­чи­тель­но­му ро­сту дав­ле­ния. Предо­хра­ни­тель­ные кла­па­ны долж­ны быть уста­нов­ле­ны во всех ме­стах, где есть ве­ро­ят­ность об­ра­зо­ва­ния за­мкну­то­го объ­е­ма с крио­ген­ной жид­ко­стью, в част­но­сти, меж­ду на­пор­ным шту­це­ром порш­не­во­го на­со­са и сле­ду­ю­щим по по­то­ку за­пор­ным кла­па­ном, меж­ду лю­бы­ми дру­ги­ми за­пор­ны­ми кла­па­на­ми, а так­же меж­ду за­пор­ным кла­па­ном и об­рат­ным кла­па­ном, рас­по­ло­жен­ным про­тив по­то­ка.

КИП и А. На­со­сы долж­ны быть осна­ще­ны при­бо­ра­ми для над­ле­жа­ще­го кон­тро­ля при экс­плу­а­та­ции. Как ми­ни­мум, дол­жен быть уста­нов­лен дат­чик дав­ле­ния на вы­хо­де на­со­са. Для воз­мож­но­сти экс­плу­а­та­ции на­со­са без вме­ша­тель­ства об­слу­жи­ва­ю­ще­го пер­со­на­ла, не­об­хо­ди­ма пол­но­стью ав­то­ма­ти­зи­ро­ван­ная си­сте­ма управ­ле­ния, обес­пе­чи­ва­ю­щая кон­троль и ав­то­ма­ти­че­ское от­клю­че­ние на­со­са в слу­чае ка­ви­та­ции, по­вы­шен­ных уте­чек че­рез уплот­не­ние или пре­вы­ше­ния до­пу­сти­мо­го дав­ле­ния. Все кон­троль­но-из­ме­ри­тель­ные при­бо­ры, рав­но как и дви­га­те­ли, и элек­три­че­ские ис­па­ри­те­ли, уста­нов­лен­ные в пре­де­лах по­тен­ци­аль­но опас­ных зон при пе­ре­ка­чи­ва­нии сжи­жен­но­го при­род­но­го га­за или во­до­ро­да, долж­ны быть во взры­во­за­щи­щен­ном ис­пол­не­нии.

Охла­жде­ние на­со­сов пе­ред пус­ком. Вви­ду раз­лич­ных кон­струк­тив­ных осо­бен­но­стей, при­су­щих как цен­тро­беж­ным, так и порш­не­вым на­со­сам, каж­дый на­сос пе­ред пус­ком в обя­за­тель­ном по­ряд­ке дол­жен быть охла­жден до не­об­хо­ди­мой тем­пе­ра­ту­ры и за­пол­нен жид­ко­стью. Лю­бой «су­хой» пуск на­со­са, т.е. пуск теп­ло­го или не­до­ста­точ­но охла­жден­но­го на­со­са, не­до­пу­стим. Це­ле­со­об­раз­но кон­тро­ли­ро­вать тем­пе­ра­ту­ру жид­ко­сти в на­со­се и ав­то­ма­ти­че­ски бло­ки­ро­вать не­санк­ци­о­ни­ро­ван­ный пуск не­охла­жден­но­го на­со­са, ис­клю­чая воз­мож­ные ошиб­ки об­слу­жи­ва­ю­ще­го пер­со­на­ла.

Рас­смот­рен­ные во­про­сы яв­ля­ют­ся об­щи­ми ру­ко­во­дя­щи­ми ука­за­ни­я­ми при ра­бо­те с лю­бы­ми на­сос­ны­ми аг­ре­га­та­ми. Тем не ме­нее, ра­бо­та каж­до­го на­сос­но­го аг­ре­га­та в чем-то уни­каль­на. При ра­бо­те с раз­лич­ны­ми на­со­са­ми це­ле­со­об­раз­но все­гда ис­поль­зо­вать на­коп­лен­ный ин­же­нер­ный опыт. Ес­ли вы не уве­ре­ны в под­хо­дя­щих вам пра­ви­лах ра­бо­ты с на­со­са­ми, ре­ко­мен­ду­ем об­ра­тить­ся к ин­же­не­рам MV&F, ACD или ACD CRYO и об­су­дить ва­ши кон­крет­ные усло­вия при­ме­не­ния на­со­сов и де­та­ли их уста­нов­ки.


Смотрите также