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1、 液 氯 输 送 泵 市 场 应 用 分 析 目录1、 液氯介质简介2、 国内主要采用的液氯输送方式3、 各种液氯泵的比较4、 屏蔽泵用于液氯输送经常出现的问题5、 我公司液氯屏蔽泵与H公司液氯屏蔽泵的比较6、 其它公司液氯泵的形式一、液氯介质简介液氯 化学名称:液态氯 分子式:Cl2 分子量:70.906 性能液氯为黄绿色液体,沸点-34.6,溶点-103,在常压下即气化成气体,吸入人体能严重中毒,有剧烈刺激作用和腐蚀性,在日光下与其它易燃气体混合时发生燃烧和爆炸,氯是很活泼的元素,可以和大多数元素(或化合物)起反应。液氯为黄绿色的油状液体,有毒,在15时比重为1.4256,在标准状况下,-
2、34.6沸腾。在-101.5时凝固,如遇有水份对钢铁有强烈腐蚀性。液氯为基本化工原料,可用于冶金、纺织、造纸等工业,并且是合成盐酸、聚氯乙烯、塑料、农药的原料。 危害特性:液氯不会燃烧,但可助燃。一般可燃物大都能在氯气中燃烧,一般易燃气体或蒸汽也都能与氯气形成爆炸性混合物。氯气能与许多化学品如乙炔、松节油、乙醚、氨、燃料气、烃类、氢气、金属粉末等猛烈反应发生爆炸或生成爆炸性物质。它几乎对金属和非金属都有腐蚀作用。 用途液氯一般气化后使用,用途较为广泛,为强氧化剂,用于纺织、造纸工业的漂白,自来水的净化、消毒,镁及其它金属的炼制,制取农药、洗涤剂、塑料、橡胶、医药等各种含氯化合物。 氯气液化制取
3、制造途径:不管是离子膜法电解制碱或是金属阳极法电解制碱,联产等方式,都能够制取氯气。氯气液化:氯气总有一定的杂质,对于某些使用场合来说,需要纯度较高的氯气,而干燥以后的原料氯气是无法满足要求的。在氯气液化过程中,绝大部分氯气得到冷凝,不凝性的气体作为尾气排出,使液态氯纯度得到了提高。氯气是一种比较容易液化的气体。由于气相氯气中含有不凝性组分,实际的液化温度要比纯氯气的液化温度低些。氯气液化有高温高压法、中温中压法和低温低压法之区别。高压法消耗的电能仅为低压法的一半,节能效果十分明显。而且氯气压力越高,氯气液化越容易。氯气压力上升至1MPa以上时,普通的冷却水就可以实现氯气的相变化,根本不需要冷
4、冻装置。二、国内主要的采用的耶律输送方式液氯的输送主要有以下几种方法:汽化器加压法、气体加压法、液氯液下泵输送法、屏蔽泵输送法等几种方法。由于汽化器加压法和气体加压法输送工艺存在着运行不安全、消耗高、劳动强度大等缺点,越来越多的液氯生产企业开始改用卧式泵或液下泵输送液氯。 液氯的输送主要方式 汽化器加压法气体加压法液下泵输送法屏蔽泵输送法卧式磁力泵法双隔离套磁力驱动液下泵法1、汽化槽加压法用热水使汽化槽内的液氯重新汽化产生高压来输送储罐内液氯,重新进料时需排气降压,只能判断操作,不适合压力较高的输送,更有因为汽化槽内液氯中的三氯化氮(NC13)积聚而引起爆炸的危险,因此操作中在汽化槽内的液氯还
5、剩1/3时就必须排空,尾气量大,能耗高,危险性大,此种充装方式能源浪费。2、干空气加压法用经过干燥的压缩空气(或氯气)对液氯贮罐内的液氯进行加压输送,送完后,废气抽空,重新加入液氯,不能连续输送和高压力输送,废气处理量大,能耗大。对干空气水分量要求很高,否则会对储罐、管路和设备严重腐蚀,造成事故隐患。3、需要干气密封的液氯液下泵法此液氯液下泵直接安装在液氯中间储罐的上端法兰开口处。采用离心式多级液氯泵处理液氯,可实现液氯的连续输送和罐装;可实现大流量、高扬程,液氯储罐不必再随干空气或汽化过程施加的高压,可以消除了由于液氯中三氯化氮的积聚而引起爆炸的危险。但它的缺点是需要连续不断的干气隔离密封,
6、如氯气或干燥空气,干气的压力要大于液氯的汽化压力,不断产生的混合尾气需要回收处理;在使用时,一般采用压缩干燥空气进行隔离密封,如果干燥空气质量不好(含水量高),将对设备和管路产生腐蚀;另外,此泵轴细长,泵多长轴多长,属于柔性轴;此轴与液氯和密封混合气接触,容易损坏,维修比较麻烦,维修成本高。4、屏蔽泵法屏蔽泵属于完全无泄漏泵,密封性能优良,可以避免液氯的泄漏;屏蔽泵是从液氯储罐底部抽取液氯,可以消除了由于液中三氯化氮的积聚而引起爆炸的危险;由于屏蔽泵的转速一般为2950转/分,泵汽蚀余量较高,所以屏蔽泵对装置汽蚀余量要求很高,必须安装在液氯贮罐下2至6米的深坑中。缺点是汽化,若损坏严重需返厂维
7、修。5、卧式磁力泵法磁力泵同屏蔽泵一样,也属于完全无泄漏泵,密封性能优良,可以避免液氯的泄漏;也是从液氯储罐底部抽取液氯,可以消除了由于液氯中三氯化氮的积聚而引起爆炸的危险;由于磁力泵的转速一般为2950转/分,泵汽蚀余量较高,所以磁力泵对装置汽蚀余量要求很高,必须安装在液氯贮罐下2至6米的深坑中。磁力驱动液氯泵有两种形式,一种是单隔离套结构,另一种是双隔离套结构;根据我们的经验,建议选用双隔离套结构,它的密封性将更加安全可靠,可实现稳定的、安全可靠的双重密封;而单隔离套结婚如果套破损,液氯将泄漏到大气中,其它的辅助密封将形同虚设。6、双隔离套磁力驱动液氯液下泵法此液氯液下泵采用双隔离套结构、
8、磁力驱动,不需要干气隔离,无尾气处理,无干气和氯气损耗,可实现完全无泄漏;此泵直接安装在液氯中间储罐的上端法兰开口处。从中间罐底部抽取液氯,可实现液氯的连续输送和罐装;可实现大流量、高扬程,液氯储罐不必再随干空气或汽化过程施加的高压,可以消除了由于液氯中三氯化氮的积聚而引起爆炸的危险。此泵可实现内部自动排气,根据实际需要可以随时开泵、随时停泵。三、各种液氯泵的比较3.1液氯液下泵方案和卧式液氯泵方案之间的比较液氯液下泵包括需要干气密封的液氯液下泵和双隔离套磁力驱动液氯液下泵,卧式液氯泵包括屏蔽泵和卧式磁力泵;液氯液下泵直接安装在液氯中间罐上,屏蔽泵安装在液氯储罐外;液氯液下泵一般采用4极转速(
9、1500转/分)电机,泵汽蚀余量小,液氯储罐相对高度低,节约建设和安装费用;卧式液氯泵一般采用2极转速(3000转/分)电机,泵气蚀余量大,液氯储罐相对高度较大,建设和安装费用增大;也有的在液氯储罐附近挖地坑,把泵安装在地坑内,但此种方式需要保证地坑通风良好(最好增加强制风扇),因为氯气密谋大,若有泄漏氯气将积聚在地坑中。3.2卧式磁力驱动液氯泵和液氯屏蔽泵的比较:序号内容卧式磁力驱动液氯泵液氯屏蔽泵1驱动方式磁力驱动屏蔽电机驱动2关键密封邮件双层隔离套单层屏蔽套3安全比较采用双隔离套结构,实现双重静密封,确保安全性单层屏蔽套,泄漏时将直接进入电机定子腔,腐蚀电机绝缘漆,使液氯直接与高压电源泉
10、接触,存在不可预料的危险。4液氯带走热能比较磁力泵只是需要液氯将隔离套磁损热量带走,泵可以随时停车和开车不仅需要液氯带走屏蔽套磁损热量,而且屏蔽电机产生大量的热也需要液氯带走,特别是停泵后泵腔内液氯不液流动,屏蔽泵整体温度升高,泵腔内液氯汽化,再启动很困难或需要很长时间才能进行第二次启动;5泄漏监测在两个隔离套同引出仪表接口,可监测第一层隔离套的密封性单层屏蔽套,无法实现6结构与维修泵与电机分体结构,采用标准电机结构简单,可现厂更换任何零部件不需要返厂;成本低泵与屏蔽电机为一整体,结构复杂,现场很难维修,损坏必需返厂维修;成本高3.3双隔离套磁力驱动液氯液下泵与需要干气密封的液氯液下泵比较:序
11、号内容磁力驱动液氯泵氯气密封液氯泵1密封形式磁力驱动,不需要干气密封需要干气流动隔离密封2密封安全性所有密封点都采用密封垫,属于静密封,安全可靠,可保证零泄漏填料加干气流动隔离密封,属于动密封,不能保证完全无泄漏3压力波动对密封性的影响液氯储罐气相压力流动仍可保证零泄漏液氯储罐气相压力或氯气压力波动,将打破氯气和干气的压力平衡,产生氯气泄漏4结构安全性采用双隔离套结构,实现双重静密封,确保安全性无5自动控制在两个隔离套间引出仪表接口,可监测第一层隔离套的密封性无6干气消耗无干气消耗干气流动隔离密封,干气每天消耗量很大7氯气损耗无氯气损耗氯气每时每记得都要被流动的干气带走,损耗量很大8尾气排放无
12、尾气排放有大量氯气和干气的混合尾气要不间断地排放和回收9轴多轴结构,刚性轴,不容易变形,只有最下端一根短轴与液氯接触只有一根轴(很长),柔性轴,容易变形且与液氯接触面积大10维修积木原理,维修简单细长轴,维修复杂11干气对氯气纯度的影响无需干气,没有影响干气压力要大于氯气压力,有一部分干气要不断地进入氯气中,影响氯气的纯度12干气对设备的腐蚀无需干气,没有腐蚀如果干气质量不好,将对设备产生严重腐蚀3.4.小结氯气是一种高度危害介质,属于危险化学品,因此对液态氯氯输送的安全性要求很高,在选择择方案时,一定要考虑在各种边界条件下的安全性,在以往的液氯泄漏事故中,都是对边界条件下的安全性考虑不足。目
13、前双隔离套磁力驱动液氯液下泵,已经考虑了对各种边界条件下输送液氯的安全性,是国内比较先进的液氯输送方式,安全可靠,安全系数较高,维修简单。只要在使用过程中控制液氯中的酸泥和系统中机械杂技,就能保证其安全平衡长周期运行。四、屏蔽泵用于液氯输送经常出现的问题屏蔽泵最初用于输送爆炸性、有毒或者易燃、易挥发液体,由于其高效的运输能力及无泄漏、不会爆炸等优点,在石化行业中应用较为广泛。随着技术的不断改进,特别是在允许安装高度上的降低,屏蔽泵输送液氯成为现实。但是结合实际使用情况,尚有以下问题需要解决。用屏蔽泵输送液氯一般要求液氯冷冻过程是在氯气压到300kPa左右的压力下再冷冻后进行液氯临时储罐(如果压
14、力达到700kPa,无需用泵即可直接进行液氯的灌装)。这样,屏蔽泵的进口就有了足够保持其液化状态的压力。在液氯屏蔽泵的运行过程中,可能会出现液体在入口管道汽化的情况,从而引起泵的气蚀,泵震动较大,出口压力突然降低。主要原因可能有以下几种。1、液氯泵安装位置较高NPSH没有达到泵的要求。在泵的入口管内压力不够,液氯汽化,造成泵的气蚀。2、液氯储罐内液位随着泵灌装的进行不断的降低,已低于泵的最低要求,但是没有连锁停止灌装。3、入口管道保温不好。当外界气温高时,液氯温度会随之上升,汽化压力随之增高,造成气蚀现象的发生。4、入口管道设计阻力过大,管道和阀门的阻力损失会使易挥发的液氯产生气体,从而产生气
15、蚀现象。5、液氯产品较脏,全部或部分堵塞了入口过滤器,造成管道截流面积变小,管道阻力增大,发生气蚀现象。6、液氯冷冻温度太低,低于-15时,液氯中的微量杂质会凝结,甚至变成蜡状固体,使管道变细,流速变大,能力下降,易产生气蚀。7、入口介质管道流速超过3m/s。8、液氯泵的堵塞主要在叶轮入口, 堵塞物主要是杂质和浓硫酸,解决办法是保证捕集器和过滤器的有效性,特别是捕集器的有效性,不然浓硫酸过来后将变成淡黄色浓硫酸固体(浓硫酸凝固点为9.8),使泵入口堵塞。五、我公司液氯屏蔽泵与H公司液氯屏蔽泵的比较我公司与H公司都是国内主要的屏蔽电泵生产厂商,在选用液氯输送泵的形式上,都采用了输送易气化介质的泵
16、型,但是在泵的具体的形式上有所差别。大连帝国H公司泵形式立式液氯的输送,将会产生氯离子的沉降腐蚀问题,立式结构将避免对屏蔽套焊缝处的腐蚀问题。卧式因为屏蔽套的安装方式,没有采用焊接方式,所以焊缝处不存在薄弱点排气方式采用点击后端,接排气管的方式,将通过电机腔的介质,排到入口罐气气相区因为在电机腔的轴上,装有副叶轮,对介质进行增压,防止通过电机腔的介质气化,没有尾管。维修立式结构泵型,维修时,需用辅助设备将其调离工位。横向拖拽即可将电机拖离工位小结:H公司简便的卧式结构,得到过用户的认可,但是在实际使用过行程中,存在间歇操作时,电机腔排气不畅等问题。我公司的屏蔽液氯泵,由于采用立式结构,以及必须
17、加装尾管的安装要求,增加了客户的安装、维护的难度,使用工况受到制约,但是在实际使用过程中,不存在排气不畅等问题。六、其它公司液氯泵的形式1、双壳体液氯泵1.1隔离套采用哈氏合金,特殊工艺成型,轴向无焊缝,充分保证隔离套的密封性和化学稳定性。1.2采用双层隔离套结构,双层保护,可实现单层隔离套泄露报警,此时液氯仍然被完全密封无泄漏,安全可靠。1.3磁性材料选择特殊稀土合金,不可逆退磁温度450度。充分保证整机使用寿命名大于15年。1.4滑动轴承选择优质碳化硅,纯度大于99%,具有较高的强度、弹性、韧性及耐磨性,完全适合在液氯中使用。1.5轴向力自动水利平衡,滑动轴承推力盘只在开停车瞬间承受不平衡
18、轴向力,充分保证滑动轴承的使用寿命。1.6配备运转保护器、泄露保护器等安全措施。1.7传动部件滚动轴承采用SKF或NSK油脂免维护轴承。2、胜达因(SUNDYNE)液氯泵(图)-液氯专用磁力泵SUNDYNE低温液氯专用磁力泵结构独特: HMD公司磁力泵采用稀土磁体钐钴, 为永磁体, 耐温350。 HMD公司磁力泵采用碳化硅轴承,硬度仅次于金刚石。永不磨损,承载能力强且抗颗粒。 HMD公司磁力泵采用哈氏C合金做隔离罩。哈氏C是透磁性最好的金属,功率损失很小。且强度高耐腐蚀。 HMD公司从1946年发明磁力泵以来,50多年来一直不断发展磁力泵技术,流量可达1000m3/h,扬程可达500m,最大功率400KW。可输送450的介质而无需冷却水。最低保证连续运转25,000小时无需检修。 低温液氯泵加装了二次密封.确保无渗漏.