Навигация:
Криогенные центробежные насосы – это аппараты, которые предназначены для перекачивания криогенных жидкостей, а также углекислоты из транспортных автоцистерн в стационарные резервуары. Все оборудование насосного агрегата смонтировано на единой раме. В составе агрегата:
-
центробежный насос с торцовым уплотнением,
-
трубопроводы,
-
металлорукава,
-
арматура (ручные клапаны) на напорной и дренажной линиях,
-
предохранительный клапан на линии всасывания,
-
фильтр на линии всасывания,
-
обратный клапан на напорной линии,
-
манометры и датчики давления и температуры (при необходимости),
-
электрошкаф с преобразователем частоты для изменения напора насоса в широком диапазоне.
Кислородный криогенный центробежный насосный агрегат в стационарном исполнении
Кислородный криогенный центробежный насосный агрегат в мобильном исполнении с гибкой подводкой из металлорукавов и защитным транспортным кожухом
Данные насосы достаточно надежные. Двигатель насоса защищен от перегрузки по току, сам насос защищен по кавитационному срыву. Оборудование агрегата защищено от превышения давления выше допустимого, обезжирено по требованиям работы с кислородом. Криогенные центробежные насосные агрегаты могут применяться для перекачивания криогенных жидкостей любым потребителям, в том числе и при наличии требований о непрерывной постоянной работе. В этом случае используются, как привило, два насоса – основной и резервный.
При непрерывной работе насосы и оборудование установки может иметь вакуумную или иную теплоизоляцию. Насос криогенный с вакуумной изоляцией гораздо более надежен и может применяться на разных производствах.
Криогенные вакуумные насосы – современные установки, с высокой скоростью откачки, способные создавать предельно «чистый» вакуум. Существуют следующие виды криогенных вакуумных насосов:
-
Криогенный насос для этилена
Криогенный насос для этилена состоит из следующих частей:
-
центробежного насоса с фланцами электродвигателя;
-
рамы-основания и трубопроводной обвязки с гибким всасывающим трубопроводом, предохранительным клапаном низкого давления на стороне всасывания, одним коническим фильтром, обратным клапаном и электроклапаном для системы смазки подшипников;
-
устройства защиты ATEX
Криогенный насос для жидкого аргона и криогенный насос для жидкого кислорода имеют схожее строение.
На производствах чаще всего используются криогенные поршневые насосы. Это универсальный аппарат, который может наполнить баллон любым материалом: кислородом, азотом, аргоном, водородом, компримированным природным газом, углекислотой. Эти насосы служат для закачки различного газа в нефтяные пласты для увеличения добычи нефти. Он служит для закачки моторного топлива (сжиженного природного газа) на морском, железнодорожном и автомобильном транспорте.
Схема поршневого криогенного насоса
Криогенные погружные насосы имеют схожую конструкцию. Они, как и поршневые криогенные насосы, используются для транспортировки различных сжиженных газов, таких как СПГ и СГН.
Криогенный погружной насос
При покупки любого типа насоса необходимо особое внимание уделить уплотнению, используемому в насосе и конструкции уплотнительного узла. Его качественная конструкция повышает производительные качества аппарата и повышает экономичность его использования. Данные узлы также необходимы для бесперебойной работы насосы.
Принцип работы крионасоса
Принцип работы криогенных вакуумных насосов основан на процессах сорбции молекул при криогенных температурах, при давлениях 10-3 – 10-11 мбар. Молекулы газа проникают в охлаждаемые поверхности, внутри насоса происходят процессы криоконденсации, криосорбции. Криогенные вакуумные насосы вымораживают газы до твердого состояния, тем самым уменьшая давление паров до тех пор, пока не будет создан высокий вакуум. На современных производствах чаще всего используются гелиевые криогенные вакуумные насосы.
Крионасосы можно разделить на две группы:
-
большие крионасосы, которые используются в крупных вакуумных системах
-
малые крионасосы, которые используются в небольших системах (объемом ~1 м3), для которых не допускаются какие-либо загрязняющие примеси.
Преимущество использования:
-
производительность, скорость откачки (в крионасосах максимально возможные скорости откачки по кислороду, водороду, азоту и другим загрязняющим газам, что делают данные аппараты крайне необходимыми практически на любом производстве, особенно, когда речь идет о достаточно больших объемах);
-
способность создавать предельный вакуум (это очень важная деталь, которая делает крионасос незаменимым элементом любой качественной вакуумной системы);
-
чистота откачки (криогенные вакуумные насосы — самые «чистые» из всего семейства высоковакуумных насосов, в них отсутствуют подвижные части, рабочие жидкости или другие рабочие элементы, которые могут загрязнить откачиваемый объем);
-
способность запускаться самостоятельно (почти все крионасосы автоматизированные и имеют надежную систему управления).
-
Таким образом, крионасосы не только способны обеспечить сверхчистый вакуум, но и способны избавить пользователя от трудоемкой очистки рабочего объема от паров масла, попадающих во время предварительной откачки.
Сбои в электропитании
Особой деталью в криогенном вакуумном насосе является блок питания или блок управления, цена его обычно достаточно велика, но он является важной частью данного аппарата. В случае, если произойдет сбой в электропитании, в криогенном вакуумном насосе в течение примерно 10 минут будет поддерживаться рабочая температура. При этом крионасос будет не только поддерживать вакуум, но и продолжать свою работу. После включения электропитания крионасос автоматически запустится.
Таким образом, кратковременные сбои в питании вообще не влияют на работу системы. Это делает их особенно привлекательными для потенциальных покупателей, которые стремятся оснастить свою вакуумную систему именно крионасосом.
Применение крионасосов
Крионассосы используют в качестве высоковакуумных испарителей (при нанесении разнообразных электронных и оптических тонких пленок путем испарения или металлизации напылением). Крионасосы сверхвысокого вакуума работают в системах, изучающих физику поверхности и молекулярно-пучковую эпитаксию. Так что, применение их в лабораториях вполне оправдано. При производстве полупроводников крионасосы работают в установках вакуумного напыления металлов. Это несколько упрощает довольно сложное производство и удешевляет процесс изготовления дорогостоящих деталей. Используют криогенные насосы и для высококачественной обработки металла. Малые криогенные насосы используются на загрузочном шлюзе вакуумных систем и в аналитических приборах. Наиболее популярные криовакуумные насосы используются в коммерческих полупроводниковых производственных системах.
