Bombas para líquidos criogênicos (referidas como bombas criogênicas) são bombas especiais usadas para transportar líquidos criogênicos (como oxigênio líquido, nitrogênio líquido, argônio líquido, hidrocarbonetos líquidos e gás natural liquefeito) em petróleo, separação de ar e plantas químicas. Na separação de ar, é usado principalmente para transportar produtos líquidos, como bomba de oxigênio líquido, bomba de nitrogênio líquido e bomba de argônio líquido e outras bombas de produtos.
Bombas de processo também são configuradas no processo de separação de ar, por exemplo: bomba de circulação de oxigênio líquido no sistema de refrigeração principal à prova de explosão; quando as torres superior e inferior são separadas, o oxigênio líquido na parte inferior da torre superior é enviado para o evaporador de condensação principal no topo da torre inferior; A coluna de argônio bruto é dividida em coluna de argônio bruto I e coluna de argônio bruto II, e uma bomba de argônio líquido é disposta entre as duas colunas.
De acordo com diferentes princípios de funcionamento, as bombas criogênicas são divididas principalmente em dois tipos: recíprocas e centrífugas.
Características da Bomba de Líquido Criogênico
Sua finalidade é transportar líquidos criogênicos de locais de baixa pressão para locais de alta pressão. Com o desenvolvimento da tecnologia de separação de ar, os líquidos criogênicos têm sido amplamente utilizados e desenvolvidos. Sua única função na planta de separação de ar é: para circulação de líquidos; ou para extrair o líquido do tanque de armazenamento e pressioná-lo no vaporizador e, em seguida, enviá-lo ao usuário após a vaporização.
Como funcionam as bombas de líquido criogênico
O princípio de funcionamento da bomba centrífuga de líquido criogênico é o mesmo da bomba centrífuga de água. As bombas centrífugas dependem do impulsor rotativo para realizar trabalho no líquido e transferir a energia mecânica do motor principal para o líquido. Quando a bomba está cheia de líquido, devido à rotação de alta velocidade do impulsor, o líquido gera força centrífuga sob a ação do impulsor, que leva o líquido a aumentar a energia de pressão e a energia de velocidade no processo de fluxo do entrada do impulsor para a saída e, em seguida, a velocidade é aumentada na câmara do difusor. Pode ainda ser convertido em energia de pressão e, em seguida, saída.
Breve resumo: O princípio de funcionamento da bomba centrífuga é: quando a bomba centrífuga está funcionando, o líquido é sugado continuamente para dentro da bomba pela diferença de pressão dentro e fora da bomba, e o líquido obtém energia cinética pela rotação de alta velocidade de o impulsor; A energia cinética do líquido é convertida em energia de pressão.
O princípio de funcionamento da criobomba alternativa é semelhante ao do compressor alternativo e é um compressor de deslocamento positivo. Ele usa o pistão (êmbolo) para alternar na câmara de trabalho do cilindro de líquido, de modo que o volume da câmara de trabalho mude periodicamente para realizar todo o processo de sucção-compressão-descarga.
Quando o pistão (êmbolo) se move para a direita, o volume do cilindro da bomba aumenta e a pressão diminui proporcionalmente. Quando a pressão do líquido no tubo de entrada é maior que a pressão no cilindro da bomba, a válvula de sucção se abre e o líquido flui para o cilindro da bomba. Quando a manivela gira 180 graus, quando o pistão (êmbolo) se move para a esquerda, o volume do cilindro da bomba diminui. Como o líquido é um fluido incompressível, a pressão aumentará rapidamente. Quando a pressão aumenta para abrir o líquido de descarga, a alta pressão O líquido é descarregado através da válvula de descarga, que é um ciclo de trabalho da bomba de líquido alternativo.
Pode-se observar que o fluxo da bomba alternativa é pulsante e descontínuo. O número de pulsações é determinado pela velocidade de rotação. A pressão de descarga da bomba alternativa é determinada pelas características da tubulação, pois a válvula de descarga só pode ser aberta quando a pressão do líquido no cilindro da bomba for maior que a pressão do tubo de descarga. Por causa disso, desde que a potência do motor seja suficiente e a bomba tenha um bom desempenho de vedação, a pressão de descarga da bomba alternativa pode atender aos requisitos de pressão de várias redes de tubulação de baixa, média e alta pressão.
Características da Bomba de Líquido Criogênico
Diferente das bombas de uso geral, as bombas criogênicas precisam manter a temperatura baixa durante a entrega do líquido para minimizar a perda de frio, caso contrário, as criobombas não funcionarão devido à vaporização do líquido. Devido ao trabalho em condições de baixa temperatura, o material, estrutura, operação e instalação da bomba são diferentes das bombas gerais.
Classificação da Bomba de Líquido Criogênico
As bombas para líquidos criogênicos são máquinas utilizadas para transportar líquidos criogênicos e aumentar sua pressão. De acordo com o princípio de ação, as bombas criogênicas podem ser divididas em duas categorias: tipo palheta e tipo recíproco. O tipo de palheta inclui fluxo centrífugo, misto e fluxo axial. O tipo alternativo tem um tipo de êmbolo e um tipo de pistão.
As bombas centrífugas são o tipo de palhetas mais comumente usado. A centrífuga possui pontos de estágio único e multiestágio. A bomba de êmbolo é a mais comumente usada no tipo alternativo e é dividida em uma linha e várias linhas.
As criobombas centrífugas são usadas principalmente para transporte de baixa e média pressão. As criobombas de coluna são utilizadas em sistemas de alta pressão e baixa vazão.