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低温液体泵(简称低温泵)是在石油、空分和化工装置中用来输送低温液体(如液氧、液氮、液氩、液态烃和液化天燃气等)的特殊泵。在空分中它主要用于输送液态产品,如液氧泵、液氮泵及液氩泵等产品泵。在空分工艺流程中也设置工艺泵,例如:在主冷防爆系统中的液氧循环泵;上、下塔分开时,将上塔底部的液氧送入下塔顶的主冷凝蒸发器;粗氩塔分成粗氩塔I和粗氩塔Ⅱ,两塔之间设置的液氩泵等。 [1] 按照工作原理的不同,低温泵主要分为往复式和离心式两类。
工作原理
离心式低温液体泵的工作原理与离心水泵相同。离心泵是依靠旋转叶轮对液体作功,将原动机的机械能传递给液体。当泵内充满液体工作时,由于叶轮高速旋转,液体在叶轮作用下产生离心力,驱使液体在从叶轮进口向出口流动的过程中,压力能和速度能均增加,继而在扩压室内又将速度能进一步转化成压力能后输出。简单概括:离心泵的工作原理是:离心泵工作时,依靠泵内、泵外的压差,将液体不断吸入泵内,靠叶轮的高速旋转使液体获得动能;靠扩压管或导叶将液体的动能转换成压力能。 [1]
往复式低温泵与往复式压缩机的工作原理相类似,是一种容积式的压缩机械。它由活塞(柱塞)在液缸工作腔内往复运动,使工作腔容积产生周期性变化,来实现吸液-压缩-排液全过程。
当活塞(柱塞)向右移动时,泵缸容积增大,压力随之降低,当进口管中的液体压力大于泵缸内压力时,吸入阀开启,液体流入泵缸。当曲柄转过180°以后,活塞(柱塞)向左移动时,泵缸的容积减小,因液体是不可压缩流体,因此压力将迅速升高,当其压力升至可以打开排出液时高压液体经排出阀排出,这就是往复式液体泵的一个工作周期。 [1]
由此可见,往复式泵的流量是脉动的、不连续的。脉动的次数由转速决定。往复式泵的排压是由管路特性所决定的,这是因为只有泵缸内液体的压力高于排出管的压力时,排出阀才能打开。正因如此,只要电机功率充足泵密封性良好,往复式泵的排液压力,可以满足低、中、高压的各种管网的压力需求。 [1]
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