LNG低溫潛液泵的作用是作為低溫介質(zhì)的動(dòng)力輸出設備,在需要大量快速輸送低溫介質(zhì)的地方都可以使用該設備。
LNG潛液泵主要由導流器、擴散器、電動(dòng)機、主軸、軸承以及推力平衡結構等組成。其中的泵選用離心式結構具有離心泵所具有的轉速高、體積小、結構簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
潛液泵中的導流器是用來(lái)減少LNG在吸入口處的阻力,這樣液體可在較低的壓力和液位下工作,還可以防止產(chǎn)生汽蝕;潛液泵在工作當中會(huì )產(chǎn)生一定的離心力而這部分離心力可以由泵中的擴散器葉片來(lái)實(shí)現,由于擴散器和流體是對稱(chēng)的;
潛液泵中的核心部件電動(dòng)機由于浸沒(méi)在LNG中,電動(dòng)機能夠被直接冷卻且處在無(wú)氧環(huán)境中十分安全,但是由于潛液泵電纜處于低溫中,需要采用特殊設計和耐低溫的材料(聚四氟乙烯)才能使電纜在-200℃的保持良好的狀態(tài)下工作,因此無(wú)需使用防爆電動(dòng)機了。
擴展資料:
與傳統泵不同的結構特點(diǎn),導致LNG工業(yè)中所使用的潛液式LNG泵具有許多傳統泵無(wú)法相比的優(yōu)勢。其優(yōu)點(diǎn)主要體現在:
1、整個(gè)泵體完全浸沒(méi)在液體中導致工作時(shí)整體噪聲比較低。
2、由于泵內設有封閉系統使電動(dòng)機及導線(xiàn)與液體自然隔絕,因此沒(méi)有設計轉動(dòng)軸封。
3、電動(dòng)機能夠較好地抵抗住潮濕、腐蝕的影響,且其絕緣性能保持比較好,不會(huì )隨著(zhù)溫度變化而變化。
4、將電動(dòng)機與葉輪設計安放在同一個(gè)軸上,這樣省去了聯(lián)軸器的安裝和對中的需要。
5、泵內平衡機構的設計大大延長(cháng)了軸承的使用壽命和泵的大修周期。
6、由于葉輪和軸承可通過(guò)液體自身潤滑,因此不需要設計額外的潤滑油系統。
低溫潛液泵是低溫介質(zhì)(液化天然氣、液氮、液氬)的動(dòng)力輸出設備,在需要大量快速輸送低溫介質(zhì)的地方都可以使用該設備。
該泵在工作過(guò)程中介質(zhì)零泄漏。應用領(lǐng)域:①LNG接收站、LNG加氣站及中轉站②低溫液體貯罐間輸送(LNG、LN2、LAr)③低溫瓶、槽車(chē)和貯罐的充裝(LNG、LN2、LAr)基本原理:低溫潛液泵,是一種在低溫環(huán)境下使用的高速離心式液體泵,它的葉輪工作在液面以下。
當電機帶動(dòng)葉輪旋轉時(shí),葉輪對低溫介質(zhì)作功,介質(zhì)從葉輪中獲得了壓力能和速度能。當介質(zhì)流經(jīng)導流器時(shí),部分速度能將轉變?yōu)殪o壓力能。
介質(zhì)自葉輪拋出時(shí),葉輪中心成為低壓區,與吸入液面的壓力形成壓力差,于是液體不斷的被吸入,并以一定的壓力排出。低溫潛液泵在加氣站的作用一般是加壓到25Mpa后再高壓氣化進(jìn)行充裝,還有一種常用的是加壓到高壓管網(wǎng)壓力,氣化后直接補充高壓管道用氣。
由于液態(tài)加壓比氣態(tài)容易且節省大量能耗,所以L(fǎng)NG一般采用潛液泵液態(tài)加壓而不是氣化后再加壓工藝。
1.天然氣 天然氣是產(chǎn)生于油氣田的一種無(wú)色無(wú)臭的可燃氣體。
其主要組分是甲烷(CH4),大約占80~99%,其次還含有乙烷、丙烷、總丁烷、總戊烷、以及二氧化碳、一氧化碳、硫化氫、總硫和水分等。標準狀態(tài)下,沸點(diǎn)-162℃,天然氣密度一般為640-750g/m3,相對于空氣的相對密度為0.55-0.62.2. 天然氣作為燃料的工作原理 CH4+2O2—–2H2O+CO2+38MJ/m33. 天然氣的主要用途 天然氣是重要的工業(yè)原料和燃料,其主要用途有以下諸方面。
1)電廠(chǎng)、熱能、供暖、空調等工業(yè)企業(yè)的主要燃料;2)餐飲業(yè)和民用的燃料;3)化工工業(yè)的主要原料,可合成或提煉多種工業(yè)原料和半成品;4)作為符合環(huán)保要求的機動(dòng)車(chē)輛的潔凈燃料,汽油、柴油的理想替代物,這是近年來(lái)國內外迅速發(fā)展起來(lái)的一項新技術(shù),可用于汽車(chē)、輪船、火車(chē)甚至飛機上。4. LNG基本參數 LNG主要成分是甲烷(90%以上)、乙烷、氮氣(0.5-1%)及少量C3~C5烷烴的低溫液體。
LNG是由天然氣轉變的另一種能源形式。1)LNG的主要成份為甲烷,化學(xué)名稱(chēng)為CH4,還有少量的乙烷C2H6、丙烷C3H8以及氮N2等其他成份組成。
2)臨界溫度為-82.3℃。3)沸點(diǎn)為-162℃,著(zhù)火點(diǎn)為650℃。
4)液態(tài)密度為0.420~0.46T/m3,氣態(tài)密度為0.68-0.75kg/m3。5)氣態(tài)熱值38MJ/m3,液態(tài)熱值50MJ/kg。
6)爆炸范圍:上限為15%,下限為5%。7)辛烷值ASTM: 130。
8)無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒且無(wú)腐蝕性。9)體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/625。
5. 簡(jiǎn)述 LNG的六大優(yōu)點(diǎn)1)LNG體積比同質(zhì)量的天然氣小625倍,所以可用汽車(chē)輪船很方便地將LNG運到?jīng)]有天然氣的地方使用。2)LNG儲存效率高,占地少。
投資省,10m3LNG儲存量就可供1萬(wàn)戶(hù)居民1天的生活用氣。3)LNG作為優(yōu)質(zhì)的車(chē)用燃料,與汽油相比,它具有辛烷值高、抗爆性能好、發(fā)動(dòng)機壽命長(cháng)。
燃料費用低。環(huán)保性能好等優(yōu)點(diǎn)。
它可將汽油汽車(chē)尾氣中HC減少72%,NOx減少39%, CO減少90%,SOx、Pb降為零。4)LNG汽化潛熱高,液化過(guò)程中的冷量可回收利用。
5)由于LNG汽化后密度很低,只有空氣的一半左右,稍有泄漏立即飛散開(kāi)來(lái),不致引起爆炸。6)由于LNG組分較純,燃燒完全,燃燒后生成二氧化碳和水,所以它是很好的清潔燃料,有利于保護環(huán)境,減少城市污染。
6. LNG的主要用途1)作為清潔燃料汽化后供城市居民使用,具有安全、方便、快捷、污染小的特點(diǎn)。2)作代用汽車(chē)燃料使用。
采用LNG作為汽車(chē)發(fā)動(dòng)機燃料,發(fā)動(dòng)機僅需作適當變動(dòng),運行不僅安全可靠,而且噪聲低污染小,特別是在排放法規日益嚴格的今天,以L(fǎng)NG作為燃料的汽車(chē),排氣明顯改善。據資料報道:與壓縮天然氣(CNG) 比較,在相同的行程和運行時(shí)間條件下,對于中型和中重型車(chē)輛而言,LNG汽車(chē)燃料成本要低20%,重量要輕2/3,同時(shí),供燃系統裝置的成本也至少低2/3。
可以證明,將天然氣液化并以液態(tài)儲運是促使它在運輸燃料中應用的最經(jīng)濟有效的方法。3)作為冷源用于生產(chǎn)速冷食品,以及塑料,橡膠的低溫粉碎等,也可用于海水淡化和電纜冷卻等。
4)作為工業(yè)氣體燃料,用于玻殼廠(chǎng)、工藝玻璃廠(chǎng)等行業(yè)。7. LNG的運輸方式 LNG的運輸方式主要有輪船、火車(chē)和汽車(chē)槽車(chē)等方式。
在500~800公里經(jīng)濟運輸半徑范圍內,采用汽車(chē)槽車(chē)運輸LNG是比較理想的方式。槽車(chē)罐體采用雙壁真空粉末絕熱,配有操作閥安全系統及輸液軟管等。
國內低溫液體槽車(chē)的制造技術(shù)比較成熟,槽車(chē)使用安全。LNG產(chǎn)品采用深冷液體儲罐儲存,液體儲罐為雙壁真空粉末絕熱,LNG的日蒸發(fā)率可控制在0.46%之內,儲存周期為4~7天。
8. LNG是汽車(chē)的清潔燃料 在所有的清潔燃料中,天然氣以其應用技術(shù)成熟、安全可靠、經(jīng)濟可行而被世界許多國家和專(zhuān)家視為目前最適宜的汽車(chē)替代燃料。汽車(chē)使用天然氣作為動(dòng)力燃料,與汽油相比,其尾氣排放中HC減少72%,NOx減少39%, CO減少90%,SOx、Pb降為零。
噪音降低40%。因此,推廣使用天然氣燃料,對減少大氣污染、改善環(huán)境將會(huì )起到積極的推動(dòng)作用。
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