潜液式电动泵的特点与应用

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：潜液式电动泵如图5-23所示。潜液式电动泵的设计,与传统的笼型电动机驱动的泵有较大的差别。图5-23 典型的潜液式电动泵1—螺旋导流器 2—推力平衡机构 3—叶轮 4—电动机 5—排出管 6—主轴 7、8—轴承 9—扩压器对于潜液式电动泵,电气连接的密封装置是影响安全性的关键因素之一。对于安装在容器内的电动泵,所有的引线密封装置不是焊接就是特殊的焊接技术进行连接。低温潜液式电动泵起动电流很大,大约是满负载工作电流的7倍。

潜液式电动泵如图5-23所示。它是专门用于输送LNG和LPG等易燃、易爆的低温介质。其特点是将泵与电动机整体安装在一个密封的金属容器内,因此不需要轴封,也不存在轴封的漏泄问题。泵的进、出口用法兰结构与输送管路相连。

潜液式电动泵的设计,与传统的笼型电动机驱动的泵有较大的差别。动力电缆系统需要特殊设计和可靠的材料,电缆可以浸在低温的液化气体中,在-200℃条件下仍保持有弹性。电缆需要经过严格的(保险公司认可的实验室)测试和验收,并标明是液化气体输送泵专用电缆,工作温度为±200℃。LNG泵的电缆如图5-24所示。电缆用聚氯乙烯材料(TFE)绝缘,并用不锈钢丝编成的铠甲加以保护。电动机的冷却是由所输送的低温流体直接进行冷却,冷却效果好,电动机效率高。因为电动机浸在所要输送的流体中,所以电动机也没有潮湿和腐蚀的影响,电动机的绝缘也不会因为温度升高引起恶化。

图5-23 典型的潜液式电动泵

1—螺旋导流器 2—推力平衡机构 3—叶轮 4—电动机 5—排出管 6—主轴 7、8—轴承 9—扩压器

对于潜液式电动泵,电气连接的密封装置是影响安全性的关键因素之一。电气接线端设计成可经受高压和电压的冲击。使用陶瓷气体密封端子和双头密封结构,可确保其可靠性。对于安装在容器内的电动泵,所有的引线密封装置不是焊接就是特殊的焊接技术进行连接。

陶瓷气体密封原是为原子能装置的密封结构所研制的。气体密封采用两段接线柱串联的方式。串联部分安装在一个充有氮气的封闭空间内。两边的密封都不允许气体通过接线柱。密封空间内氮气的压力低于泵内的压力,但高于环境大气压力。任何一边的漏泄都能轻易地进行探测。

图5-24 LNG泵的电缆

a)电缆绝缘结构 b)电缆断面

1、6—标准铜芯线 2—特氟龙绝缘层 3—特氟龙带 4—不锈钢铠甲 5—特氟龙涂层及玻璃纤维鞘 7—聚酯带 8—聚乙烯复合纸 9—特氟龙和不锈钢网鞘(https://www.chuimin.cn)

所有的电缆连接密封组件都要经过压力测试和氦质谱检漏。美国生产的潜液式电动泵,应符合美国国家电气标准(U.S.National Electric Code)和美国国家消防协会标准(NFPA59A)中,关于电力引入液化气体容器的相关要求。

低温泵的电动机转矩与普通空气冷却的电动机不同,转矩与速度的对应关系和电流与速度的关系曲线类似。在低温状态下,转矩会有较大的降低。因而,一个泵从起动到加速至全速运转,对于同样功率的电动机来说,低温条件下的起动转矩会大大减少(图5-25a)。这是由于电阻和磁力特性的变化,电动机的电力特性在低温下会发生改变,使起动转矩在低温下会有较大的降低。如果电压降低,起动转矩也会大幅度地降低(图5-25b)。