三井柱塞泵——培训稿(1)

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2014-3-11,#,单击此处编辑母版标题样式,湖州三井低温设备有限公司,L-CNG,高压泵的应用浅析,湖州三井低温设备有限公司,目录：,一,L-CNG,泵的基本原理,二,L-CNG,泵的基本技术指标,三。,L-CNG,泵空车原因分析,四,L-CNG,泵的,流程,安排与控制,五,L-CNG,泵的安全隐患与对策,六,湖州三井低温设备有限公司简介,湖州三井低温设备有限公司,一,L-CNG,泵的基本原理,容积式泵,：借助工作腔里容积的周期性变化达到输送液体的目的，泵的流量只取决与工作腔容积变化值与及其单位时间里的变化次数,(,频率,),而,(,理论上,),与排出压力无关。,往复式泵,：借助活塞在液缸工作腔内的往复运动使工作腔内容积发生周期性变化,单作用泵,卧式泵,机动泵,曲柄,（曲柄连杆机构）泵或,凸轮,（凸轮,/,偏心轮轴）泵,单联,（列）泵或,双联,（列）泵或,三联,（列）泵,低温高压泵,返回目录,湖州三井低温设备有限公司,一,L-CNG,泵的基本原理,往复式泵的特点,瞬时流量,(,压力,),是脉动的；,平均流量,=,(,活塞截面积,行程,),单位时间往复数,(,泵转速,),容积效率,泵的流量是体积流量，与介质密度无关。,泵的出口压力取决与管路特性；,泵,的出口压力不是由泵本身限定，而取决于装置连接的管路特性，即出液管路的阻力，而与流量无关。泵出厂的额定压力是该泵的功率和强度决定的可以正常使用的最高压力。所以：,泵排出管路上必须设置安全阀；,泵启动前必须保证排出管路上所有的阀门处于开启的状态下；,泵允许降压使用，但不能超额定压力使用,。,返回目录,湖州三井低温设备有限公司,一,L-CNG,泵的基本原理,单缸、双缸、三缸、五缸单作用往复泵的流量曲线,返回目录,湖州三井低温设备有限公司,二,L-CNG,泵的基本技术指标,目前,L-CNG,站对泵的流量需求,：,800L/h-3500L/h,，,压力需求,：,25Mpa,。,流量为体积流量,，转换为出气量时不能简单地以,1,：,600,换算，应按工作时实际的进液压力（温度）下的气液体积比进行换算。,变流量的实现,：变频器调速。,采用变频器的优点,：可以实现软启动，可以避免泵长期在最大流量下运行，提高泵的稳定性，可以实现流量调节，可以实现部分简单的自动化控制功能。,采用变频器的缺点,：提高设备采购成本，变频器的敏感性带来如低频率,(20Hz,以下,),容易过载以及单列泵变频器选择不恰当造成瞬间超载等不必要的停车现象。,返回目录,湖州三井低温设备有限公司,二,L-CNG,泵的基本技术指标,湖州三井低温的,L-CNG,泵的流量系列,产品,型号,产品基本性能,型式,最大流量,最大工作压力,电机功率,SBP-800/250,卧式、单列,800L/h,25Mpa,15kw,SBP-1000/250,卧式、双列,1200L/h,25Mpa,22kw,SBP-1200/250,1200L/h,25Mpa,22kw,SBP-1500/250,1500L/h,25Mpa,22kw,SBP-1800/250,1800L/h,25Mpa,30kw,SBP-2000/250,卧式、三列,2000L/h,25Mpa,37kw,SBP-2500/250,2500L/h,25Mpa,45kw,SBP-3000/250,3000L/h,25Mpa,45kw,SBP-3500/250,3500L/h,25Mpa,55kw,返回目录,湖州三井低温设备有限公司,二,L-CNG,泵的基本技术指标,常规双列泵,常规单列泵,返回目录,湖州三井低温设备有限公司,二,L-CNG,泵的基本技术指标,NPSH,a,-Net Positive S,u,ction Head,(,装置气蚀余量,),，指泵进口处单位重量液体所具有超过汽化压力水头的富裕能量，即泵进口处液体具有的全水头减去汽化压力水头净剩的值。,NPSHa,-,泵装置提供的有效的净正吸入压头，由装置的特性和介质的状况决定。,NPSHr,-,-,保证泵正常工作所需的净正压头，是由泵本身的结构决定的一个值，与系统环境和介质无关，表示了泵工作腔内阻力的大小，值越小反映了泵的吸入性能越好，所需的吸入压力越低；,泵正常工作的条件之一,：,NPSH,r,1137,85dB(A),90 dB(A),89-92 dB(A),3775,95 dB(A),90-94dB(A),振动标准,额定输入功率（,Kw,）,往复式低温液体泵技术条件,JB/T 9076-1999,三井低温产品,11-37,100,m,58,70,m,37,75,60,80,m,返回目录,湖州三井低温设备有限公司,2.4,振动与噪音,二,L-CNG,泵的基本技术指标,L-CNG,泵的噪音与振动是需要设备生产厂家与成套安装单位共同努力的事情,L-CNG,泵生产厂家的设计与制造,设备成套安装单位与用户,提高泵（皮带轮、偏心轮等）转动部件的平衡性,设计合理的吸入与排出阀，合理的控制泵阀滞后角和阀瓣的质量，减少泵阀的冲击值,合理的选用缸径、行程与转速（泵转速不宜超过,300r.p.m,）设置合理的缓振装置（软管与阻尼器）,尽量选用双列、三列泵,加强泵的基础固定,对与泵连接的管道进行合理固定,提供泵足够的净正压头，减少泵气蚀的现象的发生,及时对泵进行维护,返回目录,湖州三井低温设备有限公司,三,L-CNG,泵的空车原因分析,高压活塞泵空车是因为泵缸（汽缸）内吸入的介质在压缩过程中未能产生足够的压力（大于排出阀背压）将排出阀打开，形成只空运行，不排出液体的现象。,泵空车外部的表象是：泵在机械运行，但出液压力没有持续增加（可能降低），泵后汽化器结霜程度不增反降，泵的噪音和振动明显减小，泵出液管没有了正常情况下的强烈脉冲振动，泵电流也明显减小。,泵空车分为：,高压不能启动,低压不能启动与工作过程中的空车,3.1,泵的空车机理,返回目录,湖州三井低温设备有限公司,三,L-CNG,泵的空车原因分析,带压启动是指泵在停车一段时间后，在泵出口处于较高压力的情况下的重新启动。,原因：在较长时间停车过程中，泵出口的高压气体逐步反灌至汽缸内（因泵排出阀是动态阀，难于保证,100%,密封），使得密闭的汽缸内压力逐步升高至较高值，当泵得到开车指令后活塞开始运动，而此时无论汽缸内容积如何扩大，其压力值可能始终超过泵低压腔内的压力，造成泵的吸入阀无法打开，泵就不能吸入液体也就产生空车了。,解决方法：将泵出口压力卸除（通过高压放空）来卸除汽缸内积攒的压力，泵即可正常运行。所以流程中应安排出液放空阀。当然可以通过减小放空所涉及的管路容积以减少放空的损失，我们也建议将出液放空接入储槽气相或其他可回收的地方。,3.2,泵空车原因之高压启动空车,返回目录,湖州三井低温设备有限公司,三,L-CNG,泵的空车原因分析,泵的设计问题：,泵的进出液阀设计不良，进液阀阻力过大，余隙容积过大等,泵的制造装配问题：,泵严重内漏或进出液阀运动不灵活,泵的真空夹套真空度不良、保温效果差,泵磨损造成,活塞环的磨损,进出液阀的磨损,泵阀卡滞,泵内进水,泵内进异物,3.3,泵空车原因之泵自身问题,返回目录,湖州三井低温设备有限公司,三,L-CNG,泵的空车原因分析,泵开车前必须预冷充分，否则表现为空车；,正常系统泵所需预冷时间一般为,3-5mins,；,造成预冷时间过长的原因：,系统管路过长,管路与泵保温不良,加快预冷的方法：,打开回气放空阀排空,加强系统保温,3.4,泵空车原因之泵预冷不充分,返回目录,湖州三井低温设备有限公司,三,L-CNG,泵的空车原因分析,正常设计情况下，泵的进液回气管通径一般足够支持泵的流量！但保温情况的不良会造成进泵流量小于泵出液流量导致空车。,进液管道的“,气堵,”现象,-,防“上凸”,回气管道的“,液封,”现象,-,防“下凹”,对策：,加强保温，尽量采用真空管,提供贮槽的液位，尽量采用立式贮槽,减少管路长度与阀门弯头的数量，,选用合理的管径与流速,进液回气管保持持续上斜,5-10,可能的话使液体过冷,3.5,泵空车原因之进液流量不足,返回目录,湖州三井低温设备有限公司,三,L-CNG,泵的空车原因分析,关于装置提供泵的净正压头,NPSHa,的问题如,2.2,所述,NPSHa,不足，一般更倾向于使泵的效率低于正常值，表现为泵流量偏小。,NPSHa,不足与,3.5,所述进液流量不足往往是同时产生的，或者说是一个问题的两种不同的角度，所以采取的针对措施几乎相同；,区别在于：,1.NPSHa,不足往往是造成液体吸入汽缸内后气化而进液不足往往导致泵直接吸入蒸发气体。,2.,泵厂家可以通过合理设计减小对,NPSHa,的依赖，而进液不足问题只能通过系统的优化才能避免。,3.6,泵空车原因之,NPSHa,不足,返回目录,湖州三井低温设备有限公司,四,.,L-CNG,泵的流程安排与控制,不同的,L-CNG,站关于泵的流程安排与控制安排各有不同，不同设计院也各有不同的理解与思路，下面介绍一种个人认为比较全面但也比较简洁实用的一用一备泵撬流程,返回目录,湖州三井低温设备有限公司,四,.,L-CNG,泵的流程安排与控制,对,L-CNG,泵的控制最基本的有以下几方面：,按压力要求自动,/,手动开,/,停车,超压联锁电机并报警,汽化器后温度超温联锁电机并报警,传动箱油温超温报警并联锁电机,泵回气温度或泵腔温度超温报警并联锁电机,电机热保护,当然还有用户还设置了其他的一些控制内容，如：,按气井压力的大小，自动调节泵的转速和流量（通过变频器）,目的是为了减少泵的开停频次；,泵泄漏报警并联锁电机；,通过探测泵出口温度的或电机电流的变化来自动判断泵是否产生空车，并通过自动的高压放空阀排除空车；,泵的远程控制等,返回目录,湖州三井低温设备有限公司,五,L-CNG,泵的安全问题与对策,L-CNG,站的最主要的安全隐患是天然气的燃烧与爆炸，而燃烧爆炸的三个基本条件缺一不可，下面针对,L-CNG,泵围绕燃烧三因素，分析其可能的安全隐患与防范措施。,序号,故障原因,可燃物,着火点,氧气,后果,预防措施,1,泵接口泄漏,天然气,大气中的氧气,遇其它原因产生的着火温度时燃烧、爆炸,对环境中的燃气含量检测报警,环境防爆要求,2,泵填料泄漏,天然气,填料的摩擦热及可能的与填料螺母、金属件的异常摩擦热,大气中的氧气,起火燃烧或爆炸,泄漏探测报警,封闭泵与传动箱的连接部位，并吹氮气以隔绝氧气,3,传动箱内异常摩擦如烧瓦、烧轴承等,润滑油、环境中可能存在的天然气,异常摩擦产生的高摩擦热,大气中的氧气,起火燃烧或爆炸,对传动箱设置吹氮保护以隔绝氧气,对油温进行探测并联锁电机,4,长时间空车或泵常温误,启动,造,成,活塞环烧损,泵腔内的天然气,泵损坏,对泵腔温度进行检测联锁,合理设置泵的操作程序及控制程序,返回目录,湖州三井低温设备有限公司,五,.,L-CNG,泵的安全问题与对策,序号,故障原因,可燃物,着火点,氧气,后果,预防措施,5,电火花,电火花产生高热,大气中的氧气,引燃环境中可能存在的可燃气体,严格控制所有电气设备的防爆等级，,对环境中的燃气含量检测报警,6,电机过热,电机温升热,大气中的氧气,引燃环境中可能存在的可燃气体,合理设置电机过载热保护或设置电机温度监测,对环境中的燃气含量检测报警,7,皮带防护罩与皮带轮摩擦产热,摩擦高热或火花,大气中的氧气,引燃环境中可能存在的可燃气体,尽量采用非金属防护罩并定期检查,对环境中的燃气含量检测报警,返回目录,湖州三井低温设备有限公司,五,.,L-CNG,泵的安全问题与对策,L-CNG,泵使用过程中可能出现的其它安全隐患,序号,故障原因,防范措施,1,泵高压腔（管道）超压造成的管道破裂与设备超载、损坏,设置高压安全阀与压力变送器超压联锁,2,泵低压腔封闭状况下超压形成的涨裂事故,设置低压安全阀，规范操作程序,3,脉冲振动引起的软管爆裂、管道焊缝开裂事故,加强管道固定,返回目录,湖州三井低温设备有限公司,传