Las bombas de líquido criogénico (denominadas bombas criogénicas) son bombas especiales que se utilizan para transportar líquidos criogénicos (como oxígeno líquido, nitrógeno líquido, argón líquido, hidrocarburos líquidos y gas natural licuado) en plantas químicas, de separación de aire y de petróleo. En la separación de aire, se utiliza principalmente para transportar productos líquidos, como bombas de oxígeno líquido, bombas de nitrógeno líquido, bombas de argón líquido y otras bombas de productos.
Las bombas de proceso también se instalan en el proceso de separación de aire, por ejemplo: bomba de circulación de oxígeno líquido en el sistema principal de enfriamiento a prueba de explosiones; cuando las torres superior e inferior están separadas, el oxígeno líquido en la parte inferior de la torre superior se envía al evaporador de condensación principal en la parte superior de la torre inferior; La columna de argón bruto se divide en columna de argón bruto I y columna de argón bruto II, y se dispone una bomba de argón líquido entre las dos columnas.
De acuerdo con diferentes principios de funcionamiento, las bombas criogénicas se dividen principalmente en dos tipos: alternativas y centrífugas.
Características de la bomba de líquido criogénico
Su propósito es transportar líquidos criogénicos desde lugares de baja presión a lugares de alta presión. Con el desarrollo de la tecnología de separación de aire, los líquidos criogénicos se han utilizado y desarrollado ampliamente. Su única función en la planta de separación de aire es: para la circulación de líquidos; o para extraer líquido del tanque de almacenamiento y presionarlo en el vaporizador, y luego enviarlo al usuario después de la vaporización.
Cómo funcionan las bombas de líquido criogénico
El principio de funcionamiento de la bomba centrífuga de líquido criogénico es el mismo que el de la bomba centrífuga de agua. Las bombas centrífugas se basan en el impulsor giratorio para realizar trabajo en el líquido y transferir la energía mecánica del motor principal al líquido. Cuando la bomba está llena de líquido, debido a la rotación de alta velocidad del impulsor, el líquido genera fuerza centrífuga bajo la acción del impulsor, lo que impulsa al líquido a aumentar la energía de presión y la energía de velocidad en el proceso de fluir desde el entrada del impulsor a la salida, y luego se aumenta la velocidad en la cámara del difusor. Se puede convertir aún más en energía de presión y luego salir.
Breve resumen: el principio de funcionamiento de la bomba centrífuga es: cuando la bomba centrífuga está funcionando, el líquido se succiona continuamente hacia la bomba por la diferencia de presión dentro y fuera de la bomba, y el líquido obtiene energía cinética por la rotación de alta velocidad de el impulsor; La energía cinética del líquido se convierte en energía de presión.
El principio de funcionamiento de la bomba criogénica alternativa es similar al del compresor alternativo y es un compresor de desplazamiento positivo. Utiliza el pistón (émbolo) para alternar en la cámara de trabajo del cilindro de líquido, de modo que el volumen de la cámara de trabajo cambie periódicamente para realizar todo el proceso de succión-compresión-descarga.
Cuando el pistón (émbolo) se mueve hacia la derecha, el volumen del cilindro de la bomba aumenta y la presión disminuye en consecuencia. Cuando la presión del líquido en la tubería de entrada es mayor que la presión en el cilindro de la bomba, la válvula de succión se abre y el líquido fluye hacia el cilindro de la bomba. Cuando la manivela gira 180 grados, cuando el pistón (émbolo) se mueve hacia la izquierda, el volumen del cilindro de la bomba disminuye. Debido a que el líquido es un fluido incompresible, la presión aumentará rápidamente. Cuando la presión aumenta para abrir el líquido de descarga, la alta presión El líquido se descarga a través de la válvula de descarga, que es un ciclo de trabajo de la bomba de líquido alternativo.
Se puede ver que el flujo de la bomba alternativa es pulsante y discontinuo. El número de pulsaciones está determinado por la velocidad de rotación. La presión de descarga de la bomba alternativa está determinada por las características de la tubería, porque la válvula de descarga solo se puede abrir cuando la presión del líquido en el cilindro de la bomba es mayor que la presión de la tubería de descarga. Debido a esto, siempre que la potencia del motor sea suficiente y la bomba tenga un buen rendimiento de sellado, la presión de descarga de la bomba alternativa puede cumplir con los requisitos de presión de varias redes de tuberías de baja, media y alta presión.
Características de la bomba de líquido criogénico
A diferencia de las bombas de uso general, las criobombas deben mantener una temperatura baja durante el suministro de líquido para minimizar la pérdida de frío; de lo contrario, las criobombas no funcionarán debido a la vaporización del líquido. Debido a que trabaja en condiciones de baja temperatura, el material, la estructura, el funcionamiento y la instalación de la bomba son diferentes de las bombas generales.
Clasificación de bombas de líquidos criogénicos
Las bombas de líquidos criogénicos son máquinas que se utilizan para transportar líquidos criogénicos y aumentar su presión. De acuerdo con el principio de acción, las bombas criogénicas se pueden dividir en dos categorías: tipo paleta y tipo alternativo. El tipo de paleta incluye flujo centrífugo, mixto y flujo axial. El tipo alternativo tiene un tipo de émbolo y un tipo de pistón.
Las bombas centrífugas son el tipo de paletas más utilizado. Centrifugal tiene puntos de una etapa y de varias etapas. La bomba de émbolo es la más utilizada en el tipo alternativo, y se divide en una fila y varias filas.
Las criobombas centrífugas se utilizan principalmente para el transporte a baja y media presión. Las criobombas de columna se utilizan en sistemas con alta presión y bajo caudal.