Kriogeniczna pompa odśrodkowa to wyspecjalizowany sprzęt do przenoszenia cieczy opracowany do transportu mediów o bardzo niskiej temperaturze, przy odpowiedniej temperaturze medium na ogół poniżej -150°C. W porównaniu ze zwykłymi pompami odśrodkowymi, w tym sprzęcie zastosowano specjalne materiały kriogeniczne i precyzyjne struktury uszczelniające, charakteryzujące się doskonałą odpornością na szok termiczny, umożliwiając bezpieczne i wydajne dostarczanie niskotemperaturowych gazów ciekłych, takich jak skroplony gaz ziemny (LNG), ciekły tlen, ciekły azot, ciekły argon i ciekły wodór.
Zasada działania
Podstawowa zasada działania kriogenicznej pompy odśrodkowej jest taka sama jak konwencjonalnej pompy odśrodkowej: opiera się ona na szybkim obrocie wirnika w celu wytworzenia siły odśrodkowej, przyspieszenia ciekłego medium o niskiej temperaturze, zamiany energii mechanicznej na energię kinetyczną płynu i uzyskania stabilnego dostarczania medium od końca ssawnego do końca tłocznego. Zasadnicza różnica między nimi polega na tym, że kriogeniczne pompy odśrodkowe mogą stabilnie dostosowywać się do warunków bardzo niskich temperatur w zakresie od -162°C dla skroplonego gazu ziemnego do -269°C dla ciekłego helu bez kruchości materiału lub awarii sprzętu.
1.Specjalne materiały kriogeniczne
Korpus pompy i wirnik są wykonane ze stali kriogenicznych, takich jak stal nierdzewna 304/316L, stop aluminium i brąz, zapewniających wystarczającą wytrzymałość w środowiskach o niskiej temperaturze, aby wyeliminować kruchość na zimno; wał pompy wykonany jest ze stali stopowej o wysokiej wytrzymałości, która wytrzymuje naprężenia wynikające z różnicy temperatur i obciążenia robocze przy dużych prędkościach.
2. Wysokiej klasy system uszczelniający
Skuteczne zapobieganie wyciekom lotnych mediów niskotemperaturowych jest kluczem do bezpiecznej pracy urządzeń: uszczelnienia labiryntowe są proste i trwałe, umożliwiają długoletnią bezobsługową pracę; uszczelnienia mechaniczne i uszczelnienia do gazu suchego są najczęściej stosowane w scenariuszach załadunku i rozładunku skroplonego gazu ziemnego; akcesoria uszczelniające wykonane są z materiałów kriogenicznych, takich jak politetrafluoroetylen i elastyczny grafit, zastępując zwykłe uszczelki gumowe, aby uniknąć pękania i awarii w niskich temperaturach.
3. Zoptymalizowana konstrukcja zapobiegająca kawitacji
Niskotemperaturowe gazy ciekłe mają wyjątkowo niską temperaturę wrzenia i są podatne na kawitację podczas pracy. W urządzeniu zastosowano konstrukcję o niskiej dodatniej wysokości ssania netto (NPSH), wyposażoną w przedni induktor i wirnik z podwójnym ssaniem, aby zwiększyć średnie ciśnienie na wlocie, stłumić parowanie medium od przyczyny pierwotnej i zmniejszyć uszkodzenia kawitacyjne.
4. Konstrukcja chroniąca przed szokiem termicznym
Sprzętowi surowo zabrania się szybkiego chłodzenia i należy go wstępnie schłodzić powoli zgodnie z normami, aby uniknąć pękania obudowy spowodowanego nagłymi zmianami temperatury; dzieli się na struktury pionowe i poziome. Pionowe kriogeniczne pompy odśrodkowe typu beczkowego zapewniają lepszy efekt wydechowy i mniejsze przewodzenie ciepła, co czyni je głównym wyborem w przemyśle skroplonego gazu ziemnego.
Kriogeniczne pompy odśrodkowe są niezbędne w wielu zaawansowanych dziedzinach przemysłu, wśród których przemysł skroplonego gazu ziemnego (LNG) jest obecnie największym rynkiem popytu.
Szeroko stosowany w stacjach odbiorczych LNG do transportu medium w zbiornikach, załadunku i rozładunku statków oraz napełniania cystern; jest również wyposażony w stacje tankowania gazu ziemnego, które zapewniają tankowanie czystą energią dla ciężkich pojazdów i statków.
Jako podstawowy element pomocniczy urządzeń do separacji powietrza służy do transportu ciekłego tlenu, ciekłego azotu i ciekłego argonu, obsługując wytapianie żelaza i stali, dostarczanie tlenu medycznego, produkcję półprzewodników, a także wychwytywanie, przechowywanie i transport ciekłego dwutlenku węgla.
Odpowiedzialny za transport i napełnianie paliw rakietowych (ciekły tlen, ciekły wodór) oraz zapewnianie cyrkulacji ciekłego azotu do testów w niskich temperaturach precyzyjnych części lotniczych.
Przystosowany do magazynowania i transportu ciekłego wodoru oraz scenariuszy transportu na stacjach tankowania wodoru, służąc jako kluczowe wyposażenie do magazynowania energii wodorowej i projektów wspierających nową energię.
Jako podstawowa pompa zasilająca statki zasilane LNG, zapewniająca stabilne dostawy czystej energii dla statków.
| Elementy porównania | Kriogeniczna pompa odśrodkowa | Pompa kriogeniczna wyporowa |
|---|---|---|
| Przepływ dostaw | Dostawa dużego przepływu | Dostawa małych i średnich przepływów |
| Ciśnienie robocze | Średnie ciśnienie | Bardzo wysokie ciśnienie |
| Wydajność operacyjna | Wysoka wydajność w warunkach dużego przepływu | Niska wydajność przy pracy z dużym przepływem |
| Trudność konserwacji | Prosta konstrukcja i łatwa konserwacja | Wiele części wewnętrznych i skomplikowana konserwacja |
| Obowiązujące scenariusze | Przesył LNG, dostawa dużych zbiorników | Mały przepływ i ciekły wodór pod wysokim ciśnieniem, dostarczanie ciekłego tlenu |
P: Jaka jest najniższa temperatura, jaką może wytrzymać kriogeniczna pompa odśrodkowa?
Odp.: Odpowiedni zakres temperatur konwencjonalnych modeli wynosi od -150°C do -269°C, a znamionowa odporność na temperaturę specjalnych kriogenicznych pomp odśrodkowych LNG może osiągnąć -162°C.
P: Jak wybrać pomiędzy pionowymi i poziomymi kriogenicznymi pompami odśrodkowymi?
Odp.: Pionowe kriogeniczne pompy odśrodkowe typu beczkowego mają dobry efekt wydechowy i dobrą izolację termiczną i są preferowane w przypadku projektów dostaw LNG na dużą skalę; pompy poziome mają zwartą konstrukcję i są najczęściej używane w scenariuszach dostaw małych, niskociśnieniowych i niskotemperaturowych.
P: Jak skutecznie zapobiegać kawitacji w kriogenicznych pompach odśrodkowych?
Odp.: Zapewnij wystarczające ciśnienie ssania na wlocie, zainstaluj induktor medium i regularnie czyść filtr rurociągu wlotowego, aby skutecznie uniknąć problemów z kawitacją.
Kriogeniczne pompy odśrodkowe są podstawowym wyposażeniem zapewniającym bezpieczne dostarczanie niskotemperaturowych gazów ciekłych, kompleksowo wspierającym stały rozwój gałęzi przemysłu czystej energii, takiej jak skroplony gaz ziemny, energia wodorowa i gazy przemysłowe. Wraz ze stałym wzrostem globalnego zapotrzebowania na czystą energię, pozycja rynkowa i zakres zastosowań kriogenicznych pomp odśrodkowych będzie nadal rosnąć.Teffikozawsze stara się dostarczać klientom doskonałe rozwiązania w zakresie płynów kriogenicznych. Zdecydowanie zalecamy, aby przy zakupie priorytetowo traktować wysokiej jakości materiały odporne na działanie kriogeniczne, wydajne struktury antykawitacyjne i konfiguracje uszczelnień o niskich stratach.
