LNG潜液泵设计说明书
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LNG潜液泵设计目录第一章 LNG潜液泵设计概述 (1)1.1泵的结构和性能特点 (1)1.2 泵的主要零部件 (1)1.2.1 叶轮 (1)1.2.2 吸水室 (2)1.2.3 压出室 (2)1.2.4 密封环 (2)1.2.5 轴向力平衡机构 (3)1.3 泵的水力设计方法 (3)1.3.1 模拟设计法 (3)1.3.2 变型设计法 (3)1.3.3 速度系数设计法 (4)1.4关键问题的解决 (4)1.4.1气蚀问题的解决 (4)1.4.2热应力问题的解决 (4)第二章 LNG潜液泵的设计技术指标 (5)第三章 LNG潜液泵的基本设计与计算 (5)3.1泵的基本参数的确定 (5)3.1.1泵进出口流道直径的确定 (5)3.1.2泵的出口直径的确定 (6)3.1.3泵转速的确定 (6)3.1.4泵比转速n s的计算 (8)3.1.5计算泵的效率[6] (8)3.2叶轮主要参数的选择和计算 (9)3.2.1轴径和轮毂直径的计算 (10)3.2.2确定叶轮进口速度v s (11)3.2.3确定叶轮进口直径D s (12)3.2.4确定叶轮出口直径D s (13)3.2.5确定叶轮出口宽度b s (14)3.2.6确定叶片厚度 S (14)3.2.7 确定叶轮出口圆周速度 (15)3.2.8 确定叶轮叶片数 z (15)3.2.9 确定叶片的出口安放角s2 (16)3.2.10 确定叶片包角φ (16)3.2.11 叶片绘型[9] (16)3.3 压水室的水力设计 (19)3.3.1 压水室概述 (19)3.3.2 压水室的设计 (20)3.4吸水室的水力设计 (22)3.4.1概述 (22)3.4.2 吸水室的设计 (23)第四章泵的轴向力、径向力计算及平衡 (24)4.1 轴向力的计算及平衡 (24)4.1.1 轴向力的产生 (24)4.1.2 轴向力的计算 (25)4.1.3轴向力的平衡 (28)4.2径向力的计算及平衡 (28)4.2.1径向力的计算 (29)4.2.2径向力的平衡 (30)第五章低温潜液泵电机的选择 (30)5.1低温潜液泵电机的相关问题解决 (30)5.2电机的选择 (31)5.3电缆的选择 (32)5.4电气连接处的密封 (32)第六章泵主要零部件的强度计算 (33)6.1 叶轮强度计算 (33)6.1.1 叶轮盖板 (33)6.1.2 叶片厚度 (34)6.2 轴承的选择 (35)第七章泵的各零部件材料的设计 (35)7.1奥氏体不锈钢 (35)7.2镍基硬质合金 (36)7.3等离子堆焊技术 (36)7.4深冷处理 (37)7.5冲击试验 (37)7.6拉伸试验 (38)参考文献 (38)第一章 LNG潜液泵设计概述1.1泵的结构和性能特点作为整个LNG加气站的动力装置,LNG低温泵其性能要求最主要是耐低温且绝热效果好,以及承受出口高压。
LNG低温潜液泵的结构设计浅析
首先,泵壳是LNG低温潜液泵的外部结构,一般采用不锈钢材料制造。
泵壳内部有入口和出口,入口通过吸入LNG,出口将LNG输送给需要的地方。
泵壳的内腔应满足流体流动的需求,通常采用多级叶轮结构,以增加
泵的扬程。
其次,叶轮是泵壳内部的核心组件,用于将LNG从入口吸入并排出至
出口。
为了减小振动和噪音,叶轮的设计应尽量避免流体流动中的湍流和
旋涡。
叶轮的材料通常选择不锈钢或钛合金,以保证其耐腐蚀性和强度。
轴承是支撑叶轮转动的部件,其设计应满足低温环境下的工作要求。
通常采用滚动轴承或滑动轴承,其中滚动轴承能够承受较高的转速和载荷,但在低温环境下需要特殊的润滑剂;滑动轴承则较为简单,但转速和载荷
能力较低。
密封是防止液体泄漏的关键组件。
由于LNG低温潜液泵工作环境的特
殊性,常规的机械密封无法满足要求。
因此,常采用金属波纹管密封或磁
力密封。
金属波纹管密封通过金属波纹管与静态密封环的配合实现密封效果;磁力密封则通过磁力驱动实现纯密封,避免了液体泄漏的隐患。
最后,传动装置用于将电动机的转动传递给泵轴,使泵轴和叶轮一起
转动。
常用的传动装置包括联轴器和变频器。
联轴器通过连接电动机和泵轴,传递转动力矩;变频器则通过调整电动机的转速,实现对泵的流量和
扬程的精确控制。
综上所述,LNG低温潜液泵的结构设计涉及泵壳、叶轮、轴承、密封、传动装置等多个方面。
通过合理设计和选用合适的材料,能够保证该泵在
低温环境下能够稳定、高效地运行,实现对液化天然气的输送和储存。
A pump is a pump,right? No t exactly,given all the variations on thetheme. Take, for example thosepumps primarily used for trans-fer of liquefied natural gas (LNG)and o ther liquefied gases. They’rereally in a class unto themselves.Over the years, various methods oftransferring LNG fro m ship to tankstorage for transfer later to a send-outsystem, or transfer directly from shipinto a regasificatio n o r send-o ut sys-tem have been studied, and some arealready in detailed design o r underco nstructio n. This article fo cuses o nthe use of submerged, electric motorpumps (SEMPs) fo r these types o fservices.Multistage LNG send-out pumpafter removal from test stand Submerged Motor32MAY 2004 PUMPS & SYSTEMSAlong with the rapid growth of the global LNG market has c ome an esc alating demand for additional LNG receiving termi-nals and regasific ation systems around the world. Suc h termi-nals, whether on- or offshore,contain gas send-out systems that utilize SEMPs for LNG transfer and pressurization. These pumps typically feature an integral shaft with the entire motor, bearings and all other c omponents c om-pletely flooded with LNG. SafetySubmerged motor pump tec hnology was first applied in LNG applic ations in the early 1960s. Sinc e that time, SEMPS have been used in almost all LNG rec eiving terminals. The main reason for their popularity is their inherently safe design ompared to that of external motor type pumps with dynamic shaft seals.The motor and hydraulic sections of the SEMP are directly c oupled with a c ommon shaft,submerged in the liquid, with no oxygen present. This means the motor is not located in the atmo-sphere in the hazardous area, and no rotating seals are required.The design almost c ompletely eliminates the possibility of leak-age of flammable gas into the atmosphere.In addition to the safety aspe c ts, as no coupling is required between the motor and pump sec tions, there are no alignment problems normally assoc iated with pumps that use ouplings. Furthermore, sinc e the c omplete assembly is sub-merged in liquid that ac ts as effec tive sound insulation, these pumps operate very quietly.Basic DesignIn a traditional, land-based LNG receiving terminal, the sys-tem c onsists of a storage tankthat contains retractable (remov-able) or in-tank type pumps, and a send-out system, whic h c on-tains vessel-mounted type high-pressure LNG pumps and vapor-izers. This type of terminal also inc ludes a jetty where the LNG carrier would dock and discharge its LNG into the onshore storage tanks.The pumps used in the onshore storage tanks are sub-merged motor, retractable types,as shown in Figure 1. For a typi-c al rec eiving terminal, this type pump, sometimes also referred to as a “primary” pump, will have a flow rate of approximately 200 to over 400 m 3/h. This pump would normally only require one or two impeller stages, as it only needs to transfer the LNG out of the tank and into the secondary sys-tem.For vaporizer-feed duty, a relatively high pressure is required due to the high-pressure drop ac ross the vaporizer. For this application, a multistage ves-sel-mounted type pump (see Figure 2) that can produce pres-sures up to approximately 140kg/cm 2is used.For primary transfer pumps,the motor voltage is normally 400 to 480 volts, three phase, but also can be made at higher volt-ages, depending on the site power supply. The sec ondary vaporizer-feed pumps are nor-mally higher power, whi c h require from 4160 to 6600 volts.Both types of pumps c an be manufactured for either 50 or 60Hz power, depending on site requirements.The primary pump is installed into the storage tank through a disc harge “c olumn”mounted inside the tank. At the base of the c olumn is a suc tion valve that is opened by the pump itself. As the pump is lowered into the tank, the valve opens,allowing the LNG to flow intothe inlet of the pump. The pump has a seal loc ated near its base,which allows the discharge liquid to be pumped out the top of the pump and out the top of the dis-charge column.Sinc e the primary pump is installed in the storage tank,which is already provided with a vent system, no other venting c onnec tion at the headplate or olumn is required (although venting of the column to equal-ize pressure to the main tank area is required prior to start-up). The heat from the pump primarily is transferred to the pumped fluid,with only a small amount of heat being transferred back to the liq-uid in the storage tank.The high-pressure secondary pump is installed in its own self-ontained suc tion vessel, withPUMPS & SYSTEMS MAY 200433Figure 1.Diagram of submerged motor,retractable (removable) ty pe pumpused simply to transfer the LNG to Array the send-out system. Normally, twoor three primary pumps are used,depending on total flow require-ments and the need for backup orredundancy. From a pump designstandpoint, there is no particularspacing requirement between thepump columns. Normally, the col-umn spacing will be dictated by thetank design and spacing of the pip-ing, valves, etc, at the tank top.Care should be tak en in thetank design for the location of theinlet piping to the tank. If the inletpipe is placed too close to the pumpcolumns, the warmer liquid enter-ing the tank can affect the NPSHRof the pumps when filling the tanksduring lower-level operation.Another requirement is theneed for column venting prior tostart-up. Most columns will havedischarge piping that can be ventedto the tank top to equalize pressurebetween the tank and column; it iscrucial to ensure there are no lowspots that could trap liquid orprevent proper venting. ThisFigure 2.Multistage vessel-mounted pump design for vaporizer-feed duty.PUMPS & SYSTEMSealso is critical to recognize proper v nting. Sinc th s condary pumps normally hav much higher motor power, it is particu-larly important to take care of any heated LNG or vapor. Vent line s should always be rising as the y le ave the pump ve sse l and provide good ve nting back to a low-pre ssure space. Many prob-lems with secondary pumps over the years have been attributed to poor vent-system design.In the se condary pump sys-tem, a phase separator, or recon-de nse r, is normally installe d in the suction area. This tank is typ-ically used to allow the liquid to se ttle long e nough to allow any vapor to be ve nte d, and is also used to introduce LNG from the boil-off gas syste m to try and re cove r as much of the LNG as possible. The de sign of the sys-te m in this are a should also be tre ate d care fully to e nsure that the LNG temperature is still wellinto the liquid phase as it entersthe pump suction.MotorsWith the re ce nt inte re st in offshore or remote send-out sys-te ms, an important topic is the electrical supply used to start the high-pre ssure se nd-out pumps.Since the motors in these pumps are typically from 1000 to as much as 2300 kW, a large start-ing syste m is re quire d. A cryo-ge nic motor is a unique de sign,and the starting current required is approximately 61⁄2times the full load curre nt. It is difficult to re duce this value be cause of the amount of torque re quire d for starting a cryogenic motor.To re duce the starting cur-rent, soft starters, autotransform-ers and variable frequency drives can be use d with SEMPs—and have been used very successfully in many applications. Howe ve r,proper set-up of starting parame-ters in any current reduction type starting system is critical. T o pre-v nt probl ms, consult your pump manufacturer.In some offshore or re mote locations, using the LNG carrier as the primary system delivering the LNG dire ctly to the se c-ondary pumps has be n dis-cussed. It appears as though the biggest obstacle in this type sys-te m is the ve nting and boil-off from the send-out system during operation. Using the boil-off gas to feed local gas turbine genera-tors for powe r, or pre ssurizing the gas using compre ssors and feeding into the downstream gas syste m appe ar to be popular alternatives.Monitor & ProtectBoth primary and secondary SEMPs can have monitoring sys-tems installed to trend vibration.These systems typically consist of a piezoelectric type accelerometerPUMPS & SYSTEMS MAY 2004 35C i r c l e 226o n R e a d e r S e r v i c e C a r dMAY 2004 PUMPS & SYSTEMS36■Operation at flow rates away fr om the r ated or best effi-ciency point fo extended periods of time.■Debr is or contamination in the liquid.Since LNG systems are nor-mally clean, the first two points seem to be the main causes of failur e. To ensur e r eliable send-out systems, the designer s and oper ator s of these systems need to be well tr ained and awar e of the important issues surrounding design and operation.Mo r eove r, it is especially impor tant to consult with the SEMP manufacturer during ini-tial design or FEED stages, aswell as when wr iting specifica-tions for equipment. As with any application, p r ope rsystem design should r esult in a safe,simple, r eliable and r easonably priced installation. P&SReferences1. D. Cullen, J. Madison, HighPressure T echnology, Hydro-carbon Asia, July/August 2001.2. G. Louis Weisser, ModernSubmersible Pumps for Cryogenic Liquids, World Pumps, January 1994.3. D. Cullen, S. Rush, J. Madison,Radial and Axial Diffusers for S ubmerged Electric Motor-Driven Pumps, World Pumps,September 2000.Steve Rush is the Vice President of S ales and Service for the Cryodynamics Division of Ebara International Corp (EIC).Headquartered in Sparks, NV, he’s worked with this division for more than 23 years in the design, devel-opment, testing, service and sales of submerged motor cryogenic pumps and liquid expanders. The author of several papers and articles on various subjects related to liquefied gas pump equipment manufac-tured by EIC/Cryodynamics, Rush based this article on a presentation he delivered for the 2004 AIChE Spring National Meeting, T opical Conference on Natural Gas Utili-zation, in New Orleans, LA, April 27th. Contact him directly at:srush@PUMPS & SYSTEMS MAY 2004 37C i r c l e 248o n R e a d e r S e r v i c e C a r d。
LNG加气站潜液泵操作规程(标准版)The safety operation procedure is a very detailed operation description of the work content in the form of work flow, and each action is described in words.( 安全管理 )单位:______________________姓名:______________________日期:______________________编号:AQ-SN-0512LNG加气站潜液泵操作规程(标准版)(一)目的为确保操作及管理人员安全的使用本设备,保证加气站的安全运行。
(二)适应范围本LNG加注设施区域内的LNG潜液泵及泵体附属设备。
(三)操作规程(1)开机前的检查:a)检查所有的管路、配件、螺栓和电路接线是否准备就绪。
b)检查所有管路接头部位的密封情况是否达到要求。
c)检查储罐液位与泵吸入口是否有足够的液位差。
(2)启动:a)按照潜液泵的预冷程序,缓慢地对泵进行冷却。
b)预冷完成后,泵壳内充满液体。
当泵池温度测点温度低于设定值之后,变频器按照给定频率启动电机。
c)如果泵发出异常的声音,或排出管路有较大震动,应立即停泵,查找出原因后,重新启动。
(3)停泵:a)切断泵的变频输出,关闭进液阀,导通加气机回流管线。
b)常开回气阀门,确保回气畅通。
(4)注意事项:a)必须密切关注泵的气蚀问题,即良好控制启泵温度,关注泵出口压力,避免严重气蚀给现场操作人员带来人身伤害或给设备带来损害。
b)当泵不起压时,首先判断泵是否转动,若泵不转,先查找动力电源及变频器问题,若正常,则考虑泵本体机械发生故障。
若判断泵转动,则根据泵运行声音正常与否,判断是否为液体原因或是电源因素,若均正常,则考虑泵本体机械发生故障。
当泵起压后压力不平稳,起伏波动时,先判断管路管阻是否发生变化(即进、出口阀门和加气机阀门是否正常开启),若均正常,则先考虑变频器频率是否恒定,最后考虑泵本体机械发生故障。
一说LNG潜液泵期号:TD020 2016-1-14一、介绍LNG潜液泵是一种浸没式两级离心泵,整体浸入泵池中,无密封件,所有运动部件由低温液体冷却和润滑。
由于与传统泵有不同的结构特点,LNG潜液泵在LNG行业中具有非常大地优点:①泵体完全浸没在液体中,工作噪声非常小;②不含转动轴封,泵内有封闭系统使电机和导线与液体隔绝;③电动机不受潮湿、腐蚀的影响,其绝缘不会因为温度变化而恶化;④消除了可燃气体与空气接触的可能,保证了安全性;⑤将电机与叶轮设计在同一个轴上,省去了联轴器和对中的需要;⑥平衡机构的设计使轴承的使用寿命和泵的大修周期延长;⑦叶轮和轴承通过液体自身润滑,不需要附加的润滑系统;⑧无需使用防爆电动机。
如果低温潜液泵在操作时没有完全预冷就开车,泵虽然能够起压,但密封接触面没有形成润滑液膜,机械密封在短时间内可能磨坏而影响泵的可靠运行,因此用户在使用潜液泵进行卸车或为LNG车辆加液时必须使泵预冷充分;介质为LNG时,潜液泵的允许最小净压头为0.8m,潜液泵工作时必须保证其进口压力不得小于最低净压头的要求。
进口净压头是指液体实际压力与液体的饱和蒸汽压力的差值。
因此储罐内必须保留有足够量的LNG液体,即最低液位不得低于相应的设定值。
为达到满意的运行效果和较长的使用寿命,在运行时应随时对泵进行检查,倾听有无异常噪音或振动,如有则及时停机并通知相关人员进行维护。
LNG低温泵由一台变频器控制,由变频调速电机驱动,其额定功率为11~15KW。
潜液泵即可以作为LNG加液泵为LNG加气机提供LNG液体,也可以作为卸车泵为LNG槽车卸车。
潜液泵安装在泵池中,泵池的设计压力为1.6MPa,整个结构无密封组件,结构紧凑,便于安装和维护,预冷时间短,可在短时间内启动。
低温泵池具有以下特点:① 设计了泵池盖隔冷结构,泵池绝热性能显著提高;②进出液管一体化真空管路设计,既提高了绝热性能又优化了管路布置,整体效果十分美观;③ 在泵池盖上加装了压力、温度传感器和泵池气相管的实用装置;④ 泵池有足够的保冷性能,泵体的真空外壳和上盖在运行过程中没有结霜现象,24小时内低温液体蒸发≤30%.⑤ 泵池设计易于维修,更换低温泵易损件时间不超过8小时。
LNG潜液泵设计目录第一章 LNG潜液泵设计概述 (1)1.1泵的结构和性能特点 (1)1.2 泵的主要零部件 (1)1.2.1 叶轮 (1)1.2.2 吸水室 (2)1.2.3 压出室 (2)1.2.4 密封环 (3)1.2.5 轴向力平衡机构 (3)1.3 泵的水力设计方法 (3)1.3.1 模拟设计法 (3)1.3.2 变型设计法 (3)1.3.3 速度系数设计法 (4)1.4关键问题的解决 (4)1.4.1气蚀问题的解决 (4)1.4.2热应力问题的解决 (5)第二章 LNG潜液泵的设计技术指标 (5)第三章 LNG潜液泵的基本设计与计算 (5)3.1泵的基本参数的确定 (5)3.1.1泵进出口流道直径的确定 (6)3.1.2泵的出口直径的确定 (6)3.1.3泵转速的确定 (6)3.1.4泵比转速n s的计算 (8)3.1.5计算泵的效率[6] (8)3.2叶轮主要参数的选择和计算 (10)3.2.1轴径和轮毂直径的计算 (10)3.2.2确定叶轮进口速度v o (12)3.2.3确定叶轮进口直径D j (12)3.2.4确定叶轮出口直径D2 (13)3.2.5确定叶轮出口宽度b2 (14)3.2.6确定叶片厚度 S (14)3.2.7 确定叶轮出口圆周速度 (15)3.2.8 确定叶轮叶片数 z (15)3.2.9 确定叶片的出口安放角β2 (16)3.2.10 确定叶片包角φ (16)3.2.11 叶片绘型[9] (16)3.3 压水室的水力设计 (19)3.3.1 压水室概述 (19)3.3.2 压水室的设计 (20)3.4吸水室的水力设计 (22)3.4.1概述 (22)3.4.2 吸水室的设计 (23)第四章泵的轴向力、径向力计算及平衡 (24)4.1 轴向力的计算及平衡 (24)4.1.1 轴向力的产生 (24)4.1.2 轴向力的计算 (25)4.1.3轴向力的平衡 (27)4.2径向力的计算及平衡 (28)4.2.1径向力的计算 (28)4.2.2径向力的平衡 (29)第五章低温潜液泵电机的选择 (30)5.1低温潜液泵电机的相关问题解决 (30)5.2电机的选择 (31)5.3电缆的选择 (32)5.4电气连接处的密封 (32)第六章泵主要零部件的强度计算 (33)6.1 叶轮强度计算 (33)6.1.1 叶轮盖板 (33)6.1.2 叶片厚度 (33)6.2 轴承的选择 (34)第七章泵的各零部件材料的设计 (35)7.1奥氏体不锈钢 (35)7.2镍基硬质合金 (35)7.3等离子堆焊技术 (36)7.4深冷处理 (37)7.5冲击试验 (37)7.6拉伸试验 (38)参考文献 (38)第一章LNG潜液泵设计概述1.1泵的结构和性能特点作为整个LNG加气站的动力装置,LNG低温泵其性能要求最主要是耐低温且绝热效果好,以及承受出口高压。
LNG潜液泵池技术规格书1.概述LNG潜液泵池适用于中海油LNG汽车加气站配置,在满足LNG汽车加气流量要求的前提下确定泵的基本参数,原则上使用一泵配双加气机方案。
本文件中标有★条款的为关键执行项。
2.技术参数2.1 LNG潜液泵LNG潜液泵选用美国ACD产品,其主要技术参数和性能指标应满足如下要求:型号:浸没式二级离心泵适用介质:LNG、LN2额定流量:0~220L/min最大流量:~330 L/min设计扬程:≥220m最大扬程:250m进口静压头:1m~4m电机功率:≤11kW转速:1500~6000 rpm电源:三相,380V,50Hz设备设计、制造、检验标准:《液化天然气(LNG)生产、储存和装运》GB/T20368-2006《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50231-98《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976-2002《钢制对焊无缝管件》GB12459-20052.2泵池泵池应符合中海油LNG加气站标准化要求、由国内压力容器厂家设计和制造(★关键项),其主要技术参数和性能指标应满足以下要求:几何容积:~75L工作介质: LNG内筒直径: 320mm外筒直径: 450mm工作压力: 1.6MPa /-0.1MPa气密性试验压力: 1.6 MPa安全阀开启压力: 1.68 MPa工作温度: -162℃/常温设计温度: -196℃/50℃容器主体射线检测比例:100%RTⅡ级/20%RT III级腐蚀裕量: 0/1焊缝系数: 1.0/0.85固定方式:立式、室外厂家应提供泵池密封圈尺寸。
设备设计、制造、检验标准《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG R0004-2009《钢制压力容器》 GB150-1998《不锈钢冷轧钢板》 GB3280-2002《流体输送用不锈钢管》 GB/T14976-2002《绝热低温压力容器》 GB18442-2001《低温绝热压力容器试验方法》 GB18443-2001《钢制压力容器焊接规程》 JB/T4709-2000《压力容器的涂敷与运输包装》 JB/T4711-2003《承压设备无损检测》 JB/T4730-2005《钢制压力容器用封头》 JB/T4746-2002《空气分离设备表面清洁度》 JB/T6896-1993《低温液体贮运设备使用安全规则》 JB6898-973.泵池设计泵池成橇流程设计按DWG-TLNG-PI-0201《LNG潜液泵池成橇流程图》。
前言低温紧急切断阀分为焊接连接和法兰连接式,低温紧急切断阀适用丁•低温贮槽、槽车和锻车上切断和流通介质,并在出现故障时能及时快速切断介质。
这种新型阀门具有体积小、重量轻、密封可掌、开关迅速、启闭灵活等优点,广泛用于1.NG、1。
2、1.N2、1.A八IC.H及其它低油介质,具有防火、防静电、防爆功能.2设计特点和工作原理该网门为一低温段止脚加上带弹簧复位的气动执行机构,在气缸部位加装安全附件.其特点为:⑴阀本体部分利用低温截止阀的结构,在密封面上作必要改进,使其更适用于紧急切断阀的使用要求;⑵执行器部分为气缸活塞机构,动作平稳可靠;(3)阀门的第位力来自高品质的螺旋压缩弹簧:⑷阀门上密封采用一新型的填料结构另加内外塑料O形图,能够达到零外漏.(5)另外,若无法正常向阀门提供耶动气源时,可用阀门的手动装置启闭阀门,不至影响整个系统的正常工作。
低温紧急切新网的工作原理为:在正常情况F.利用活塞上部附赞的压力,推动活塞向F运动,维而带动活塞杆和阀杆向下,使阀顶密封面和阀座密封面紧密贴合,实现阀门的关闭:当向气缸充压后,活塞压缩弹簧向上运动,带动活塞杆和阀杆向上,将阀顶抬高,阀门打开。
当阀门处于开启位置,正常工作时,若周困环境出现异常情况,可用远程控制系统对气缸泄压,紧急快速关闭阀门,阻止介质继续流动;或若环境温度升高至7O±5°C时,.安装在气缸处的易熔塞熔化,气缸泄压,林簧推动活塞向卜运动,带动阀杆和阀顶向下,迅速关闭阀门,阻止介J贞继续流动,防止危险发生或犷大。
3紧急切断阀及控制简单示意图4紧急切断阀安装要求I、安装时应注意阀体上标明介质流动方向的筋头:2、㈣门与管道焊接时,应旋转手轮将阀门开启,拆卸阀杆和阀座的连接螺栓使阀顶密封面与阀座密封面完全脱离分开,防止焊接产生的面热传导造成密封的损坏;3、管道焊接安装好后,应用氮气彻底吹除管道内的焊渣和其它水分等杂历:4、若用户在安装时发现阀门已受到油污等杂质的污染,必须对阀门进行脱脂清洗处理之后,才可安装:5常见故障维护处理A:切门无法打开处理办法:1、判断气源压力是否在正常范围(0.4MPa至0.8MPa之间):2、电磁阀故障(更换电磁阀)3、阀芯有水或者杂痂导致阀门冰堵无法动作:4、过滤减压器损坏;B:阀门无法关闭处理办法:1、检查阀门是否处「手动打开状态,请将阀门手动关闭:C:同门关闭不产处理办法:第•步按照如下图片教程进行调节:如按照以上办法调节之后仍然无法处理,清将管道内液体和压力排至常压后拆卸阀门,检查阀芯,如有必要,更换阀芯密封垫:D:气缸泄漏处理办法:见以下视频注意:当没有气源或供气系统出现故障,此时可临时用手动装巴即旋转手轮对阀门进行开关悚作,在有控制气源使用过程中,应将阀门的手轮处于关闭状态,否则阀门不能实现紧急切断.。
LNG潜液泵池技术规格书1.概述LNG潜液泵池适用于中海油LNG汽车加气站配置,在满足LNG汽车加气流量要求的前提下确定泵的基本参数,原则上使用一泵配双加气机方案。
本文件中标有★条款的为关键执行项。
2.技术参数2.1 LNG潜液泵LNG潜液泵选用美国ACD产品,其主要技术参数和性能指标应满足如下要求:型号:浸没式二级离心泵适用介质:LNG、LN2额定流量:0~220L/min最大流量:~330 L/min设计扬程:≥220m最大扬程:250m进口静压头:1m~4m电机功率:≤11kW转速:1500~6000 rpm电源:三相,380V,50Hz设备设计、制造、检验标准:《液化天然气(LNG)生产、储存和装运》GB/T20368-2006《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50231-98《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976-2002《钢制对焊无缝管件》GB12459-20052.2泵池泵池应符合中海油LNG加气站标准化要求、由国内压力容器厂家设计和制造(★关键项),其主要技术参数和性能指标应满足以下要求:几何容积:~75L工作介质: LNG内筒直径: 320mm外筒直径: 450mm工作压力: 1.6MPa /-0.1MPa气密性试验压力: 1.6 MPa安全阀开启压力: 1.68 MPa工作温度: -162℃/常温设计温度: -196℃/50℃容器主体射线检测比例:100%RTⅡ级/20%RT III级腐蚀裕量: 0/1焊缝系数: 1.0/0.85固定方式:立式、室外厂家应提供泵池密封圈尺寸。
设备设计、制造、检验标准《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG R0004-2009《钢制压力容器》 GB150-1998《不锈钢冷轧钢板》 GB3280-2002《流体输送用不锈钢管》 GB/T14976-2002《绝热低温压力容器》 GB18442-2001《低温绝热压力容器试验方法》 GB18443-2001《钢制压力容器焊接规程》 JB/T4709-2000《压力容器的涂敷与运输包装》 JB/T4711-2003《承压设备无损检测》 JB/T4730-2005《钢制压力容器用封头》 JB/T4746-2002《空气分离设备表面清洁度》 JB/T6896-1993《低温液体贮运设备使用安全规则》 JB6898-973.泵池设计泵池成橇流程设计按DWG-TLNG-PI-0201《LNG潜液泵池成橇流程图》。
lng潜液泵技术参数【实用版】目录1.LNG 潜液泵的概述2.LNG 潜液泵的技术参数3.LNG 潜液泵的应用领域正文LNG 潜液泵是一种用于液化天然气(LNG)输送的设备,具有结构紧凑、运行稳定、维护简便等特点,广泛应用于 LNG 接收站、LNG 储存和运输系统等。
为了确保 LNG 潜液泵的正常运行和性能,需要对其主要技术参数有一定了解。
一、LNG 潜液泵的概述LNG 潜液泵是一种立式离心泵,主要用于输送低温、低压的液化天然气。
其主要组成部分包括泵体、叶轮、轴、轴承、密封等。
LNG 潜液泵在设计时充分考虑了低温、低压、高气化压力等特点,以确保其在输送 LNG 过程中的安全性能和稳定性能。
二、LNG 潜液泵的技术参数1.流量:LNG 潜液泵的流量是指单位时间内输送的 LNG 体积。
流量的大小取决于泵的型号、叶轮的转速等参数。
2.扬程:LNG 潜液泵的扬程是指泵能提升 LNG 的最大高度。
扬程的大小取决于泵的型号、叶轮的结构等参数。
3.温度:LNG 潜液泵的工作温度是指泵在正常运行时所承受的温度。
一般情况下,LNG 潜液泵的工作温度范围为 -160℃至 -40℃。
4.压力:LNG 潜液泵的工作压力是指泵在正常运行时所承受的压力。
一般情况下,LNG 潜液泵的工作压力范围为 0 至 1.6MPa。
5.轴功率:LNG 潜液泵的轴功率是指泵在正常运行时所需的驱动功率。
轴功率的大小取决于泵的型号、叶轮的结构等参数。
三、LNG 潜液泵的应用领域LNG 潜液泵广泛应用于以下领域:1.LNG 接收站:LNG 潜液泵可用于接收站内的 LNG 输送,以确保LNG 从船舶顺利输送至储罐。
2.LNG 储存和运输系统:LNG 潜液泵可用于 LNG 储罐之间的 LNG输送,以及 LNG 从储罐至气化装置的输送。
3.LNG 气化装置:LNG 潜液泵可用于气化装置内的 LNG 输送,以确保气化装置正常运行。
4.其他领域:LNG 潜液泵还可应用于化工、能源等行业,以满足低温、低压条件下的 LNG 输送需求。
lng潜液泵技术参数(实用版)目录1.LNG 潜液泵的概述2.LNG 潜液泵的技术参数2.1 流量2.2 扬程2.3 功率2.4 工作温度2.5 材质2.6 密封方式正文LNG 潜液泵是一种用于液化天然气(LNG)输送的设备,其工作原理是利用离心力将 LNG 从低压区域输送至高压区域。
LNG 潜液泵在 LNG接收站、LNG 储存站以及 LNG 运输船等领域具有广泛应用。
为了确保 LNG 潜液泵的正常运行和使用寿命,对其技术参数有严格的要求。
LNG 潜液泵的技术参数主要包括流量、扬程、功率、工作温度、材质和密封方式等。
首先,流量是衡量 LNG 潜液泵输送能力的重要参数,通常以立方米/小时为单位表示。
流量的大小取决于泵的结构和转速,不同型号的 LNG 潜液泵流量会有所差异。
其次,扬程是表示 LNG 潜液泵输送能力的另一个重要参数,通常以米为单位表示。
扬程的大小取决于泵的结构和转速,以及输送 LNG 的管道阻力。
再次,功率是衡量 LNG 潜液泵能耗的重要参数,通常以千瓦(kW)为单位表示。
功率的大小取决于泵的结构、尺寸和转速,以及驱动方式。
此外,工作温度是 LNG 潜液泵正常运行的一个重要参数,通常要求在 -160℃左右。
工作温度的范围受到 LNG 潜液泵材质的限制,因此在选型时需要特别注意。
在材质方面,LNG 潜液泵要求具有优良的耐低温性能、抗腐蚀性能和耐磨性能。
常用的材质包括不锈钢、碳钢和铸铁等。
最后,密封方式对于 LNG 潜液泵的运行安全至关重要。
常用的密封方式有机械密封和填料密封等,其中机械密封具有更好的密封性能和更长的使用寿命。
综上所述,LNG 潜液泵的技术参数包括流量、扬程、功率、工作温度、材质和密封方式等,这些参数对于泵的性能、使用寿命和运行安全具有重要影响。
LNG潜液泵设计目录第一章 LNG潜液泵设计概述 (1)1.1泵的结构和性能特点 (1)1.2 泵的主要零部件 (1)1.2.1 叶轮 (1)1.2.2 吸水室 (2)1.2.3 压出室 (2)1.2.4 密封环 (2)1.2.5 轴向力平衡机构 (3)1.3 泵的水力设计方法 (3)1.3.1 模拟设计法 (3)1.3.2 变型设计法 (3)1.3.3 速度系数设计法 (4)1.4关键问题的解决 (4)1.4.1气蚀问题的解决 (4)1.4.2热应力问题的解决 (4)第二章 LNG潜液泵的设计技术指标 (5)第三章 LNG潜液泵的基本设计与计算 (5)3.1泵的基本参数的确定 (5)3.1.1泵进出口流道直径的确定 (5)3.1.2泵的出口直径的确定 (6)3.1.3泵转速的确定 (6)3.1.4泵比转速n s的计算 (8)3.1.5计算泵的效率[6] (8)3.2叶轮主要参数的选择和计算 (9)3.2.1轴径和轮毂直径的计算 (10)3.2.2确定叶轮进口速度v s (11)3.2.3确定叶轮进口直径D s (12)3.2.4确定叶轮出口直径D s (13)3.2.5确定叶轮出口宽度b s (14)3.2.6确定叶片厚度 S (14)3.2.7 确定叶轮出口圆周速度 (15)3.2.8 确定叶轮叶片数 z (15)3.2.9 确定叶片的出口安放角s2 (16)3.2.10 确定叶片包角φ (16)3.2.11 叶片绘型[9] (16)3.3 压水室的水力设计 (19)3.3.1 压水室概述 (19)3.3.2 压水室的设计 (20)3.4吸水室的水力设计 (22)3.4.1概述 (22)3.4.2 吸水室的设计 (23)第四章泵的轴向力、径向力计算及平衡 (24)4.1 轴向力的计算及平衡 (24)4.1.1 轴向力的产生 (24)4.1.2 轴向力的计算 (25)4.1.3轴向力的平衡 (28)4.2径向力的计算及平衡 (28)4.2.1径向力的计算 (29)4.2.2径向力的平衡 (30)第五章低温潜液泵电机的选择 (30)5.1低温潜液泵电机的相关问题解决 (30)5.2电机的选择 (31)5.3电缆的选择 (32)5.4电气连接处的密封 (32)第六章泵主要零部件的强度计算 (33)6.1 叶轮强度计算 (33)6.1.1 叶轮盖板 (33)6.1.2 叶片厚度 (34)6.2 轴承的选择 (35)第七章泵的各零部件材料的设计 (35)7.1奥氏体不锈钢 (35)7.2镍基硬质合金 (36)7.3等离子堆焊技术 (36)7.4深冷处理 (37)7.5冲击试验 (37)7.6拉伸试验 (38)参考文献 (38)第一章 LNG潜液泵设计概述1.1泵的结构和性能特点作为整个LNG加气站的动力装置,LNG低温泵其性能要求最主要是耐低温且绝热效果好,以及承受出口高压。
其次是气密性和电气方面的安全性能要求比普通泵高很多。
低温泵必须有足够的压力和流量范围,以适应不同级别的汽车LNG储存系统; 要尽可能减少运行时产生的热量,以防止引发LNG气化;不可出现两相流,否则会造成泵的损坏。
LNG汽车加气站用潜液泵主要由泵、泵夹套和电机组成,其结构如图1所示。
采用离心式结构体,转速高、重量轻,这种高速离心式LNG潜液泵采用屏蔽电机一体轴配装泵体、叶轮、导流器、诱导轮等部件,通过变频控制器控制电机的转速。
其结构设计为屏蔽电机和泵体全部浸没在低温液体中,达到零泄漏的方式。
图1-1 LNG汽车加气站用潜液泵结构图1.2 泵的主要零部件1.2.1 叶轮叶轮是将来自原动机的能量传递给液体的零件,液体流经叶轮后能量增加。
叶轮一般由前盖板、后盖板、叶片和轮毂组成。
图1—2a所示,这种叶轮叫闭式叶轮;如果叶轮没有前盖板,就叫半开式叶轮,如图1—1b所示。
没有前盖板、也没有后盖扳的叶轮叫开式叶轮,开式叶轮在一般情况下很少采用。
图1-2 叶轮a)闭式叶轮 b)半开式叶轮1.2.2 吸水室吸水室的作用是使液体以最小的损失均匀地进入叶轮。
吸水室主要有三种结构型式,锥形管吸水室、圆环形吸水室和半螺旋形吸水室。
1.2.3 压出室压水室的作用是以最小的损失,将从叶轮中流出的液体收集起来,均匀地引至泵的吐出口或次级叶轮,在这个过程中,还将液体的一部分动能转变为压力能。
压水室主要有以下几种结构型式:螺旋形涡室、环形压水室、径向导叶、流道式导叶和扭曲叶片式导叶等。
离心泵的叶轮、吸水室、压水室以及泵的吸入口和吐出口称为泵的过流部件。
过流部件形状和材质的好坏是影响泵性能、效率和寿命的主要因素之一。
1.2.4 密封环由于叶轮旋转时将能量传递给液体,所以在离心泵中形成了高压区和低压区。
为了减少高压区液体向低压区流动,在泵体和叶轮上分别安装了两个密封环。
装在泵体上的叫泵体密封环,装在叶轮上的叫叶轮密封环。
密封环磨损后应能很容易地更换。
1.2.5 轴向力平衡机构泵在运行中由于作用在转子上的力不对称就产生了轴向力。
一般离心式单级泵主要采用平衡孔或平衡管平衡轴向力;多级泵一般用平衡鼓或平衡盘平衡轴向力。
本设计中,轴向推力的平衡采用了推力平衡机构(thrust equalizing mechanism,TEM) 来平衡轴向推力,径向力的平衡采用对称扩散器叶片来实现。
1.3 泵的水力设计方法在工程上,离心泵的设计基本上应用一元流动模型等设计方法。
一下简述离心泵的水力设计几种常用的方法,这些设计方法均基于一元流动的假设。
1.3.1 模拟设计法这是一种根据相似理论而推导出的设计方法。
基于欧拉方程,对于两个几何相似的离心泵,其性能完全相似的充分必要条件是两个相似数相等。
对于粘性流动来说,还需要雷诺数相等。
例如,相似准则为:s sp=s sm=s√s ss34⁄(1−1)λ=s ss s=√s vps vm=√(s ss s)2sss s(1−2)式中,D 为特征直径,s s为体积流量,H为扬程,n为转速。
下标m为模型泵,p 为原型泵。
在具有优良的水利模型条件下,这是一种简单可靠的方法。
1.3.2 变型设计法这是一种变型的模拟设计法,是对现有的性能优良的泵,通过局部改变其几何参数,取得所需要泵的性能。
典型的几何改变有:1)改变入口几何参数,例如进口直径,以改变流量特性;2)改变叶片出口角及叶片数,以改变扬程;3)改变叶轮盖板间的出口宽度,以改变流量;4)改变涡壳式多级泵导叶喉部面积,以改变流量特性;5)切割叶轮外径,以改变扬程及流量等;6)修正叶片进口端机出口端等。
1.3.3 速度系数设计法速度系数设计法其实质也是一种相似设计法。
所不同的是相似换算法是以一台模型泵为基础,而速度系数法则以一系列相似泵为基础。
以现有性能较好的产品为基础统计出来的各种流速的速度系数图。
设计时按n选取速度系数,作为计算水力尺寸的依据,这种设计方法叫速度系数设计法。
Stepanoff早于1948年就提出了利用比转速规律进行水力设计的设计系数法,在统计大量实测资料的基础上提出了著名的Stepanoff速度图,国内于80年代初曾对部分优秀模型进行了统计,90年代初,张俊达和何希杰等对近年来的优秀模型进行了重新统计,提出了一些系数和规律。
用速度系数法设计产品时,虽然设计计算比较简便,但是产品只能保持原有的水平。
因此,在采用速度系数设计法设计产品时,应结合模型实验,不断创造新的优秀的模型,并将这些模型的速度系数充实到速度系数曲线中去,才能不断提高产品技术水平。
1.4关键问题的解决1.4.1气蚀问题的解决气蚀问题的解决为了防止在泵的吸入口产生气蚀,减少流体在吸入口的阻力,在吸入口设置了螺旋状导流器。
整个泵安装在一个不锈钢容器内,不锈钢容器具有气、液分离作用,按照压力容器标准制造。
泵的吸入口位于较低的位置,保证吸入口处于液体中。
螺旋状导流器和不锈钢容器的应用,使得LNG泵能够达到应有的净吸入压头,有利于改善水利特性,降低泵对净吸入压头的要求,防止在泵的吸入口产生气蚀。
1.4.2热应力问题的解决LNG潜液泵启动时,热应力的作用可能会导致泵出现裂纹和抱死不能转动等现象而损害泵。
为了防止这种现象,结构上可以采用悬壁型,使得在低温环境下整体向顶部收缩,泵体配合部位选用热膨胀系数相近的材料,避免低温环境下收缩程度不同产生抱死裂纹现象;同时通过温度传感器实时监控泵出口温度,根据出口温度温度显示,调整泵前后阀门,控制泵预冷时间,实验表明这种方法解决热应力问题时显得相当有效。
第二章 LNG潜液泵的设计技术指标用于LNG汽车加气站的液化天然气泵一种潜液式LNG多级离心泵。
该泵将满足流量大,出口压力高的要求,结构和整体性能良好,可广泛应用于各种低温工艺过程中如LNG 液化天然气汽车加气站、LNG接收站、管道输送、充装LNG运输槽车和液氮、液氩的输送系统等。
液化天然气泵主要设计技术指标如下:类型: 潜液式低温离心泵设计温度:-196℃电机参数: 380V/50Hz 三相电机功率:11kW设计流量: 12s3∕h( 折合液态流量)设计扬程: 220m工作转速:1500r/min~6000 r/min级数:2级NPSHR:1~4m输送介质: 使用状态为LNG,试验状态为液氮外形尺寸:615mm×470mm×1294mm(泵夹套长×宽×高)。
第三章 LNG潜液泵的基本设计与计算3.1泵的基本参数的确定3.1.1泵进出口流道直径的确定泵的进口直径D1由进口速度v s确定,即s1=√4s sss s(3−1)式中:s s——泵的设计流量,s3∕h;s s——泵的入口速度,m/s,可取3m/s左右,对于高汽蚀性能要求的泵,进口流速可以取到1.0-2.2m/s,或按下表取值。
表3-1 泵进口流速的选择进口直径 40 50 65 80 100 150 200 250 300 400单级s s 1.375 1.77 2.1 2.76 3.53 2.83 2.15 2.83s s 6.25 12.5 25 50 100 180 300 500多级s s 1.375 1.77 2.1 2.54 3 2.44 2.48 2.54 2.84 3.42 s s 6.52 12.5 25 46 85 155 280 450 720 1500代入数据计算得:s1=49mm取s1=50mm,计算实际进口流速s s=1.7m/s3.1.2泵的出口直径的确定泵的出口直径s2可取与s1相同,或小于s1,即s2=(0.7~1.0)s1(3−2)式中:s2——为泵出口直径,mm。
故s2=0.7×50=35mm3.1.3泵转速的确定1.确定泵转速 n 应考虑以下因素:泵的转速高,体积小,质量轻,离心泵应向高转速方向发展;2.转速与比转速s s成正比,为提高效率,应选择合适的比转速s s,从而可以确定合理的转速;3.计算空化比转速 C∁=5.62s√s sssss s34⁄(3−3)式中: ssss s为泵的必要空化余量。