高压液氧泵原理、结构及检修、结构及检修

高压液氧泵工作原理、结构及检修2015.07.20目录一、液氧的危害及防范措施二、空分厂高压液氧泵型号及参数三、低温液体泵的概述四、高压液氧泵工作原理及结构五、高压液氧泵的维护检修六、液氧泵常见故障、原因及处理七、安全与环保八、液氧泵事故案例学习一、液氧的危害及处理人体危害：氧的浓度超过40%时，有可能发生氧中毒。皮肤接触液氧时可引起严重冻伤，导致组织损伤。处理措施：吸入时，迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通畅，如呼吸停止，立即进行人工呼吸，就医；皮肤与液体接触发生冻伤时，用大量水冲洗，不要脱掉衣服，并给予医疗护理；眼睛接触液体时，先用大量水冲洗数分钟，然后就医。危险特性：本身不燃烧，但能助燃，与易燃物（如氢、乙炔等）形成有爆炸性的混合物；化学性质活泼，能与多种元素化合发出光和热，也即燃烧。当氧与油脂接触则发生反应热，引起自燃；当空气中氧的浓度增加时，可燃物的着火温度下降；液氧易被衣物、木材、纸张等吸收，见火即燃；液氧和有机物及其它易燃物质共存时，特别是在高压下，也具有爆炸的危险性。泄漏处理：迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿一般作业工作服。避免与可燃物或易燃物接触。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。二、空分厂高压液氧泵型号及参数位号P-7501A/B类型VP4/255/7L-3.4C/0-CB-WB-FC级数4介质液氧流量46000Nm3/h扬程476M差压52.5Bar进口压力1.5bara出口压力54bara泵转速3489Rpm（r/min）效率64.9%轴功率131.1Kw电机190Kw三、低温液体泵的概述低温液体泵的概述1.低温液体泵在空分流程中的作用--用于液体循环；--贮槽与槽车灌送；--从贮槽抽取液体压入汽化器供充瓶；--用于管网运输（包括后备系统输送泵和产品液体直接输送进管网）。我公司空分液氧泵就是将精馏塔上塔获得的液氧抽出加压到5.4MPa，经气化器气化送入氧气管网，主要供气化炉纯氧制气用。2.低温液体泵的分类按不同工作方式为基础的各种泵的结构型式，根据其不同特点主要可分为往复式低温液体泵和离心式低温液体泵。四、高压液氧泵工作原理及结构1.高压液氧泵（立式多级离心泵）的工作原理：液氧随叶轮旋转，在惯性离心力的作用下子自叶轮中心被甩向外周并获得了能量，使流向叶轮外周的液体的静压强提高，流速增大。液体离开叶轮进入蜗壳或扩压器，因蜗壳内流道逐渐扩大而使流体速度减慢，液体的部分动能转换成静压能。于是，具有较高压强的液体从泵的排出口进入排出管路，被输送到所需的管路系统。对于低温液氧泵，其工作介质虽然是一种流动性好，十分清洁的流动介质，液氧的流动规律和一般流体基本相符，因而泵体的结构原理也与一般流体泵基本相同。2.离心式低温泵的分类按轴的位置分为：立式和卧式按密封形式分为：机械密封和充气迷宫密封按叶轮级数分为：单级和多级按工作介质分为：液氧泵，液氩泵和液氮泵等；我公司空分P-7501A/B液氧泵属于：立式、多级、充气迷宫密封。3.离心泵工作特点叶轮叶片传递给液体的能量仅与液体在叶片入口和出口速度的大小和方向有关。用液柱高度表示的扬程仅与液体的运动状态有关，与液体种类无关。4.离心式低温泵的主要性能参数（1）流量：泵在单位时间内排出液体的数量，有体积流量Q和重量流量G两种表示方法。（2）扬程：单位重量液体通过泵后所获得的能量。用H表示，单位用m液柱表示，但习惯上简略为m。（3）转速：泵轴每分钟的转数，用n表示，单位为r/min（4）效率：包括容积效率，水力效率，机械效率和总效率。（5）功率：用N表示，单位用KW表示。5、高压液氧泵结构安装前注意复查该尺寸（1）吸入室：它的作用是使液体均匀地流进叶轮。（2）压液室：它的作用是收集液体，并把它送入下级叶轮或导向排出管，与此同时降低液体的速度，使动能进一步变成压力能。压液室有蜗壳和导叶两种形式。蜗壳因流道做成螺旋形而得名，液体沿螺旋线流动，随着流道截面的增大而降低速度，使动能变为压力能；导轮常见于分段多级泵，为了使结构简单紧凑，在一级叶轮和次级叶轮之间的能量转换采用导叶，液体沿导轮规定的流道流至次级叶轮的入口。（3）叶轮：他是离心泵内传递能量给液体的唯一元件，泵通过它使机械能变成液体的压力能，是液体的压力能提高。叶轮用键固定于轴上，随轴由原动机带动旋转，通过叶片把原动机的能量传给液体。（4）密封：空分厂的液氧泵为法国CRYOSTAR（科莱斯达）液体泵，密封充气迷宫密封。密封气要改为氮气接管、管网压力稳定、进气经过滤、干燥度要好。液氧泵密封原理为：密封气经一精密减压阀减压作为（pin）输入气后，进入迷宫，与从叶轮的背轮泄漏（也经过一段密封器）的气体一起从混合气排放口以（Pout）输出气排出，正常情况，（pin）输入气比（po）叶轮背压力高0.1-0.2bar，（po）叶轮背压力比（pout）输出气高0.1-0.2bar。五、高压液氧泵的维护检修1、检修前的准备（1）在机组停车前，收集各处温度，压力，振动，转速，噪音等机组运行数据与正常操作指标进行对比，组织机，电，仪，工艺等有关人员，对泵的运行状况进行分析，找出缺陷和可能存在的问题，根据粗步汇诊结果，确定重点检修项目及内容，编写检修技术方案，计划进度和安全措施。（2）准备好所需的检验合格的材料和备件，工具。量具，测量仪器要检验合格证。专用工具在使用前要进行检验和维护，根据质量和技术要求准备检验合格的起吊工具，吊转子的钢丝顺扣必需有塑胶套保护，起吊机具动，静负载试验时，应比最大起吊质量大25%。（3）拆卸清卸缸盖上的一切杂物，联系有关人员，拆卸有关测振探头以及有碍检修拆缸的温度计，仪表等，要注意保护好仪表接线。2、泵体的拆卸（1）拆卸泵的进出口法兰和泵的溢流调节法兰。注意固定好进出口管道上的金属软管。（2）把泵体出口朝上，电机朝下直立放在专用的电机与泵体的装配支架上。如右图：参比气是氧探头的工作气,它是经过气水分离和过滤的干燥空气.其接入压力应在0.005Mpa以下(即略高于常压).在参比气路上应加装流量计,用于调整进入氧探头内的空气流量,通过调整参比气的流量还可以鉴定氧探头的质量.（3）断开泵体与中间联轴节和罩壳的连接螺栓，把泵体垂直吊出，再把泵体水平放在检修支架上。如下图：（4）用游标或塞尺测出总装配图上的尺寸E，即流道对中数据（也就是泵轴工作状态轴向位置），见右上图（5）用百分表打出转子的总空串后再把转子调整到流道对中状态。（6）把泵体的检修底部脚板支架装在泵体联轴节端，把泵垂直竖立，并检查对中数据E。（7）内外壳体的紧力测量拆卸泵体外壳与泵壳盖的连接螺栓，把泵体外壳垂直吊出，检测出泵体外壳对第4级导流壳体的压紧力。如右下图（8）出口轴向间隙的测量拆卸第4级导流壳体的止动螺钉，取出第4级导流壳体，在叶轮的上面放上一个辅助测量环和一根铅丝，装复第4级导流壳体，测量出第4级叶轮的出口轴向间隙D。如右图：（9）进口轴向间隙的测量松开4级叶轮的压紧背帽，取出第4级叶轮，在第4级叶轮的下面放上一个辅助测量环和一根铅丝，装复第4级叶轮上紧背帽，在拆卸4级叶轮，测量出出第4级叶轮的进口轴向间隙C。(10)测量出第4级导流壳体与第3级导流壳体密闭垫片的厚度和内外径尺寸。(11)叶轮出口口环间隙及直径b1-b4（四级叶轮）的测量拆下叶轮，放在第4级导流壳体里面，用百分表径向推出第4级的出口口环间隙。(12)拆卸第3级导流壳体(13)叶轮进口口环间隙及直径a1-a4的测量把4级叶轮放在3导流壳体里面，用百分表径向推出第4级的进口口环间隙。Øb1-Øb4Øa1-Øa4(14)级封间隙的测量用游标卡尺测出轴套的外径，再用游标或内径千分棍测出轴套与导流壳体相配合处的内径，算出级封间隙F，见由上图（a）。(15)重复(8)---(14)拆卸3，2………1级叶轮。拆卸下来的叶轮，导流壳体，轴套，键，定位垫片，止动螺钉要对位放置清楚，不要弄混了！(16)测量诱导片径向间隙A，见由上图（b），拆卸诱导片。（17）拆卸吸入室与吸入腔室盖的压紧螺栓，取下吸入室，取下隔离室填充物。如右下图：（a）（b）（18）拆卸联轴器连接螺钉，松开泵体和底部脚板支架的连接，取下壳体封头。（19）拆卸轴上迷宫密封的挡液垫,抽出转轴。如右图：（20）取下轴端迷宫密封，妥善保管。（21)轴端迷宫密封的拆卸①拆卸掉各组密宫密封的径向止动螺钉。②拆卸迷宫密封的压盖环，垫片，O形环。③拆卸第一组密宫密封环，间隔环，和排室环。④拆卸第二组密宫密封环，间隔环，和排室环。⑤拆卸第三组密宫密封环，间隔环，和排室环。⑥卸第四组密宫密封环，间隔底环。如右图：（22）拆卸壳体腔室固定器。（23）拆卸泵与电机的联轴节空筒。（24）探伤检测（1）对拆卸下来的主轴，叶轮，键，联轴接，轴套进着色探伤，对探伤有裂纹的零部件进行更换。（2）对拆卸下来的叶轮导流壳进口内径A和出口内径B进行测量，与之前所测量记录的叶轮口环直径a、b相减即A-a为对应级的叶轮进口口环间隙,B-b即为叶轮出口口环间隙，把1—4级的叶轮进口口环间隙和叶轮出口口环间隙全部测量出并记录，见右图。（3）对1-4级导流壳体上与定距轴套的级封间隙的测量F，见右图。（4）泵轴各叶轮和密封处的跳动值测量。3、液氧泵的组装（1）电机与中间支架的组装，准备好组装泵体的水平支架和垂直支架脚板。①将电机吊到安装支架上。②将铜垫安装到法兰上。③将偏针仪，安全螺钉和O形环安装到半联轴节上。④将垫子装到半联轴节上。⑤将半联轴节装到电机上。⑥将加热带安装到支架上。⑦安装壳体，螺钉，垫圈到中间支架上。⑧在中间支架上安装吊环。⑨在支架上安装O形环。⑩将支架和盖子安装到电机上，见右上图11测量尺寸，见右下图。（2）迷宫密封的组装①准备组装迷宫密封所需的工具和备品备件。②检测各组迷宫密封与轴套的径向间隙。③装复底部间隔环，第四组迷宫密封环，排空环，上紧径向止动螺钉。④装复中间间隔环，第三组迷宫密封环，排空环，上紧径向止动螺钉。⑤装复中间间隔环，第二组迷宫密封环，排空环，上紧径向止动螺钉。⑥装复中间间隔环，第一组迷宫密封环，压盖垫片，上紧径向止动螺钉。⑦轻轻把迷宫密封的上压盖螺拴上到位。⑧壳体封头，隔离吸入体和吸入室的组装。如下图：⑨安装迷宫密封与壳体封头上的密封O形环。⑩安装迷宫密封在壳体封头上。11测量迷宫密封与轴套的径向密封间隙。12安装上轴。13安装上隔离吸入体。14装上吸入室。15把吸入室，隔离吸入体，壳体封头三者用联接螺栓紧定。注意：在轴被安装上之前，迷宫密封的壳体不要紧定。（3）支架安装，诱导轮安装①垂直支架脚板与诱导轮的安装②在壳体封头上安装好垂直支架脚板。③把泵体垂直竖立，装上诱导轮底部的弹性垫圈和诱导轮。④测量诱导论与吸入室的径向壳壁间隙。如下图：（4）中间壳体的组装。①根据流道对中数据E,将泵轴调节到工作状态。②将第一级导流壳体与吸入室的密封垫片和安全止动螺钉。③将第一级叶轮的进口导流壳体装入吸入室壳体上。④将第一级叶轮装入导流壳上。⑤测量叶轮进口轴向间隙C和出口轴向间隙D。⑥重复7.5.1—7.5.5装复1—4级叶轮。如下图：（5）泵体外壳的组装①测量泵体封头的下法兰面到4级出口导流壳的测量平面的中间壳体长度A.②测量泵体外壳体的内壁深度B.③计算4级出口导流壳的密封垫片的厚度，C=(B-A)+0.10④装复最后4级叶轮的出口导流壳体。⑤把冷箱板和隔离板装复在外壳体上面。⑥把泵体封头和泵体外壳装复。⑦将泵体水平放置，去掉泵体的安装底脚板。⑧松开轴上的挡液垫，用百分表或游标测出转子的总空串。与检修前和设计的总空串对比，如果相差太大，就要查明原因。（6）把转子重新调整到流道对中的尺寸E.如下图：（7）泵与电机的组装①检查电机的轴串量。②调整泵体上联轴节的轴向距离，使泵与电机连接后的流道对中尺寸满足E值。③紧定密宫密封壳体上的螺钉，并检查迷宫密封压盖与迷宫密封壳体的压紧间隙。④组装密封管线和其它