[实用新型]一种防止低温液体泵传动轴冻结的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于空气分离技术领域，尤其涉及空气分离设备制氧机组中的低温液体泵。

背景技术

低温液体泵主要包括往复式低温液体泵和离心式低温液体泵，在空分技术中使用广泛，作用至关重要。在空分制氧工艺中低温液体泵输送的是温度在-183℃至-200℃的低温液体，要求其在输送过程中保持低温，尽量减少冷损，否则低温液体泵会由于低温液体的气化而不能正常工作，因此其与外界环境的绝热保冷要求极高。如附图1所示，一般泵体1都设置在珠光砂保温冷箱内，通过传动轴3与外界壳体及电机2相连；由于冷箱内外温差很大，尽管泵的密封装置能防止低温液体或冷量的泄露，但冷量还是会或多或少地（根据密封状态）通过泵轴3传至冷箱板4外的轴端面一周，外界空气中的水分与之接触凝结成霜，如果冷量泄露严重或天气潮湿多雨，就会在冷箱外整个轴3表面形成结冰层5。低温液体泵长时间运行后，冰越积越厚，容易卡滞泵轴的旋转,尤其对于离心式低温液体泵，由于轴的转速更快，结冰层更容易造成泵运转卡阻，以至电机负荷上升，出现跳泵事故，甚至烧毁电机，影响整个制氧机组的运行和安全。目前解决上述问题普遍采用的方式是使用备用泵交替工作，对停机状态的泵进行加热除霜；但泵的倒换不可能很频繁，在泵轴出现结冰时不能及时处理，使泵轴在冰层卡阻状态下长期运转，导致泵的使用寿命减少甚至损坏泵。

实用新型内容

为克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种防止低温液体泵泵轴冻结的装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种防止低温液体泵传动轴冻结的装置，所述装置依次包括就近选择的污气氮气源管道，从所述管道上引出的一路总管以及总管上的总控制阀，从所述总管分别引出的一条或多条通向低温液体泵的吹除管道，以及所述吹除管道上的控制阀门和阀门后敞口的吹除短管；利用污气氮管道中的污气氮，对各低温液体泵轴易结冰处进行吹除，带走泵轴冷箱端面附近空气中的水分，从而阻止从冷箱端面泄漏的冷量与之接触形成冰霜。

本实用新型设计思想如下。

低温液体泵传动轴结冰的原因是冷量不可避免地通过泵轴传递出来，与潮湿空气接触形成冰。因此，如果使冷箱外泵轴周围的空气保持干燥，就能从很大程度上防止泵轴表面结冰。本实用新型所采用的方法是采用一套装置从空分装置的污气氮管道中引出污气氮作为吹除气源，利用现有污气氮管道中的压力，根据现场需求对各低温液体泵轴易结冰处进行吹除，带走泵轴冷箱端面附近空气中的水分，从而阻止从冷箱端面泄漏的冷量与之接触形成冰霜。

选择污气氮用做吹除气源主要是因为其干燥稳定的特性，污气氮的含氮量一般在94%，露点在-75℃以下，相对湿度在30%左右，用来对高速旋转的泵轴进行吹除不仅能带走周围空气中的水分，而且能确保安全性；其次，污气氮在空分工艺中主要用做分子筛吸附器再生气源及水冷塔换热气源，使用后排入大气，富裕的污气氮也可直接排放到大气，因此使用污气氮做吹除气源几乎没用使用成本，算是废气利用。因此，利用污气氮干燥的特性将较潮湿空气中的水分蒸发带走，防止泵轴结冰是一种简单易行且节能环保的方法。

本实用新型所采用的装置是从就近选择的污气氮气源管道上引出一路总管，在总管上配置有总控制阀门，根据现场需要，再从所述总管分别引出一条或多条吹除管道通向各个低温液体泵，在每条吹除管道近末端处都安装有控制阀门，阀门后装配有一节敞口的吹除短管，当阀门打开时，污气氮可对着低温液体泵传动轴易结冰处进行吹除。

利用本实用新型所述的装置，可根据泵的实际运转情况及结霜状态，以及天气环境的变化状况，通过调节阀门的开度，及时调整污气氮流量，达到预防泵轴结冰的目的。

为方便适用，本实用新型装置中所述吹除管道可采用DN6mm～DN12mm的仪表气管道。

以上用于解决低温液体泵传动轴冻结的方法和装置具有以下优点：

1.简单易行，适用性广泛，适用于各种现场的低温液体泵；

2.安全实用，效果显著，对高速旋转的泵轴来说，污气氮性能稳定且干燥，在保证安全运转的前提下，有效地预防了传动轴表面结冰层的蔓延，在生产上保证了制氧机组运行的稳定和安全性。

3.成本低廉，节能环保，所需材料方便易取，只需在前期投入一些管道和阀门等固定设备，其后几乎没有运行成本，不需要额外的动力和能源，且排入大气的污气氮没有任何污染。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。 

图1  低温液体泵冷箱外沿泵轴端面及表面结冰示意图