專利名稱：一種液氬泵及無氫制氬系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及空氣分離技術(shù)領(lǐng)域，特別是空分裝置無氫制氬系統(tǒng)的液氬泵。本實(shí)用新型還涉及設(shè)有所述液氬泵的無氫制氬系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
深度冷凍法是空氣分離方法之一，是目前最為廣泛的空氣分離方法，其工藝流程如下先將空氣通過壓縮，冷卻，純化，膨脹降溫，利用氧氮等氣體氣化溫度(沸點(diǎn))不同，在精餾塔內(nèi)讓溫度較高的蒸汽與溫度較低的液體不斷相互接觸，液體中的氮較多地蒸發(fā)， 氣體中的氧較多地冷凝，使上升蒸汽中地含氮量不斷提高，下流液體中的含氧量不斷增大，以此實(shí)現(xiàn)將空氣分離。在深度冷凍法中，主要的分離過程是在雙級精餾塔中進(jìn)行的。該塔由上、下兩塔和塔間的冷凝蒸發(fā)器組成。由于氬的沸點(diǎn)介于氮、氧沸點(diǎn)之間，若在上塔中部適當(dāng)部位抽出富氬氣體可作為提氬原料；沸點(diǎn)較低的氖和氦氣積聚在液氮上面，可抽出作為提氖、氦的原料；沸點(diǎn)比較高的氪、氙則積累在上塔底部液態(tài)氧和氣體氧中，可抽出作為提氪、氙的原料。無氫制氬系統(tǒng)是上述空分裝置中的設(shè)備，其液氬泵主要負(fù)責(zé)把粗氬二塔底部的粗液氬輸送到粗氬一塔進(jìn)行精餾?？梢?，液氬泵是至關(guān)重要的設(shè)備，在粗氬二塔和粗氬一塔之間起到承上啟下的作用。液氬泵的主要構(gòu)成部件為轉(zhuǎn)子、吸入室和蝸殼，其中轉(zhuǎn)子部件采用迷宮式密封，迷宮式密封是一種非接觸氣體動力密封，密封面與軸之間存在鋸齒型的間隙，工作時通入外接密封氣，密封氣與泵送液體汽化的氣體達(dá)成一個壓力平衡區(qū)，從而阻止液體泄漏，并盡量減少氣體的泄漏量，從而起到密封的作用。迷宮式密封通?？煞譃閱渭壝詫m式密封、雙級迷宮式密封、一級半迷宮式密封，后兩種是在密封迷宮和密封氣上做了一些改變，增加了迷宮的級數(shù)和密封氣的級數(shù)，以更好地保證密封效果。一級半迷宮式密封是介于單級和雙級迷宮之間的一種密封。這種密封專門用于全精餾制氬流程的低溫液體泵。由于制氬流程的特殊性，單級迷宮式密封顯然不夠理想，雙級迷宮式密封在價(jià)格性能比上又偏高。綜合各種因素，一級半迷宮式密封就應(yīng)運(yùn)而生。它比單級迷宮多一組迷宮和一個精密調(diào)節(jié)閥，混合氣出口也在密封中部，既能充分阻止液體沿軸向滲漏，也能保證液氬免受密封氣的污染。請參考圖1，圖I為現(xiàn)有液氬泵所采用的一級半迷宮式密封的密封原理圖。如圖所示，一級半迷宮密封處共有三根氣體管線，分別是參考?xì)獬隹?、密封氣進(jìn)口和混合氣出口，在參考?xì)夤芎兔芊鈿夤苌戏謩e裝有一個壓力表，其部件主要包括密封氣流量計(jì)I、初級調(diào)節(jié)閥2、二級調(diào)節(jié)閥3、密封氣壓力表4、參考?xì)鈮毫Ρ?、混合氣盤管6，要求密封氣壓力Pl小于參考?xì)鈮毫2，且P1-P2彡IPsi (IPsi=O. 007MPa)，參考?xì)膺M(jìn)入調(diào)節(jié)閥上腔。[0011]液氬泵密封氣主要通過兩臺減壓閥壓力Pl和P2比較運(yùn)算，進(jìn)行閥門開度自動調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)用常溫干燥儀表空氣(或液氬泵加壓后少量液氬通過換熱器氣化后氣體)通往迷宮式密封形成一定壓力，來防止液氬泵液氬通過混合氣盤管Cl往外泄漏。雖然使用了一級半迷宮密封，但在實(shí)際使用過程中，液氬泵密封性能仍達(dá)不到使用要求，混合氣盤管6處經(jīng)常往外噴出約_185°C左右的低溫液氬，嚴(yán)重威脅運(yùn)行維護(hù)人員人身安全。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的第一目的是提供一種液氬泵。該液氬泵可徹底消除混合氣盤管處的液IS泄漏現(xiàn)象。本實(shí)用新型的第二目的是提供一種設(shè)有所述液氬泵的無氫制氬系統(tǒng)。 為了實(shí)現(xiàn)上述第一目的，本實(shí)用新型提供一種液氬泵，包括轉(zhuǎn)子及迷宮式密封件，所述迷宮式密封件設(shè)有參考?xì)獬隹凇⒚芊鈿膺M(jìn)口和混合氣出口，所述參考?xì)獬隹谟擅芊饧舛露幱诿ざ聽顟B(tài)。優(yōu)選地，與所述密封氣進(jìn)口連通的密封氣管路上沿進(jìn)氣方向依次設(shè)有流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥。優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)閥為流量調(diào)節(jié)閥。優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)閥有且僅有一個。優(yōu)選地，所述流量計(jì)之前設(shè)有壓力表。優(yōu)選地，所述混合氣出口設(shè)有混合氣盤管。為實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本實(shí)用新型還提供一種無氫制氬系統(tǒng)，包括粗氬一塔、粗氬二塔及設(shè)于兩者之間的液氬泵，所述液氬泵為上述任一項(xiàng)所述的液氬泵。本實(shí)用新型提供的液氬泵在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步改進(jìn)，去掉了參考?xì)夤苈凡⒖細(xì)獬隹谶M(jìn)行盲堵。這樣，可加大密封氣流量，增大密封氣在進(jìn)入液氬泵迷宮式密封后被液化成液體的難度，從而保證密封氣能夠充分發(fā)揮其密封效果，徹底消除混合氣盤管處的液IS泄漏現(xiàn)象。本實(shí)用新型提供的無氫制氬系統(tǒng)設(shè)有所述液氬泵，由于所述液氬泵具有上述技術(shù)效果，設(shè)有該液氬泵的無氫制氬系統(tǒng)也應(yīng)具備相應(yīng)的技術(shù)效果。

圖I為現(xiàn)有液氬泵所采用的一級半迷宮式密封的密封原理圖；圖2為本實(shí)用新型所提供液氬泵的密封原理圖。圖 I 中I.流量計(jì)2.初級調(diào)節(jié)閥3. 二級調(diào)節(jié)閥4.密封氣壓力表5.參考?xì)鈮毫Ρ?.混合氣盤管圖2 中10.轉(zhuǎn)子20.迷宮式密封件20-1.參考?xì)獬隹?20_2.密封氣進(jìn)口 20_3.混合氣出口 30.密封件40.壓力表50.流量計(jì)60.調(diào)節(jié)閥70.混合氣盤管具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的核心是提供一種液氬泵。該液氬泵可徹底消除混合氣盤管處的液氬泄漏現(xiàn)象。本實(shí)用新型的另一核心是提供一種設(shè)有所述液氬泵的無氫制氬系統(tǒng)。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請參考圖2，圖2為本實(shí)用新型所提供液氬泵的密封原理圖。在一種具體實(shí)施方式
中，本實(shí)用新型所提供的液氬泵，主要由轉(zhuǎn)子10及迷宮式密封件20構(gòu)成，迷宮式密封件設(shè)有參考?xì)獬隹?20-1、密封氣進(jìn)口 20-2和混合氣出口 20-3，其中參考?xì)獬隹?20-1由密封件30封堵而處于盲堵狀態(tài)。與密封氣進(jìn)口 20-2連通的密封氣管路上沿進(jìn)氣方向依次設(shè)有壓力表40、流量計(jì)50和調(diào)節(jié)閥60，調(diào)節(jié)閥60為流量調(diào)節(jié)閥，有且僅有一個，混合氣出口 20-3設(shè)有混合氣盤管70。通過去掉參考?xì)夤芫€并對接口進(jìn)行盲堵，同時去掉二級調(diào)節(jié)閥，且初級調(diào)節(jié)閥由原來的控制密封氣壓力調(diào)整改為控制密封氣流量，經(jīng)過多次試驗(yàn)，徹底消除了液氬泵混合氣盤管漏液的現(xiàn)象，一般情況下調(diào)整好后只要外界溫差沒有劇烈變化不用進(jìn)行操作。通過上述改造，減少了現(xiàn)場閥門，簡化了液氬泵調(diào)試操作步驟，節(jié)約了設(shè)備備件購買成本和員工培訓(xùn)成本，在實(shí)際操作過程中調(diào)節(jié)閥門控制進(jìn)入迷宮式密封氣體流量在5 20m3/H之間，達(dá)到密封和氣化泄漏液氬的目的，可徹底防止混合氣盤管出口處出現(xiàn)低溫液氬現(xiàn)象。上述液氬泵僅是一種優(yōu)選方案，具體并不局限于此，在此基礎(chǔ)上可根據(jù)實(shí)際需要作出具有針對性的調(diào)整，從而得到不同的實(shí)施方式。由于可能實(shí)現(xiàn)的方式較多，這里就不再
一一舉例說明。除了上述液氬泵，本實(shí)用新型還提供一種無氫制氬系統(tǒng)，包括粗氬一塔、粗氬二塔及設(shè)于兩者之間的液氬泵，所述液氬泵為上文所述的液氬泵，其余結(jié)構(gòu)請參考現(xiàn)有技術(shù)，本文不再贅述。以上對本實(shí)用新型所提供的液氬泵及無氫制氬系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種液氬泵，包括轉(zhuǎn)子及迷宮式密封件，所述迷宮式密封件設(shè)有參考?xì)獬隹?、密封氣進(jìn)口和混合氣出口，其特征在于，所述參考?xì)獬隹谟擅芊饧舛露幱诿ざ聽顟B(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液氬泵，其特征在于，與所述密封氣進(jìn)口連通的密封氣管路上沿進(jìn)氣方向依次設(shè)有流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液氬泵，其特征在于，所述調(diào)節(jié)閥為流量調(diào)節(jié)閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液氬泵，其特征在于，所述調(diào)節(jié)閥有且僅有一個。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液氬泵，其特征在于，所述流量計(jì)之前設(shè)有壓力表。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液氬泵，其特征在于，所述混合氣出口設(shè)有混合氣盤管。
7.一種無氫制氬系統(tǒng)，包括粗氬一塔、粗氬二塔及設(shè)于兩者之間的液氬泵，其特征在于，所述液IS泵為上述權(quán)利要求I至6任一項(xiàng)所述的液IS泵。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種液氬泵，包括轉(zhuǎn)子及迷宮式密封件，所述迷宮式密封件設(shè)有參考?xì)獬隹?、密封氣進(jìn)口和混合氣出口，所述參考?xì)獬隹谟擅芊饧舛露幱诿ざ聽顟B(tài)，與所述密封氣進(jìn)口連通的密封氣管路上沿進(jìn)氣方向依次設(shè)有流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥。該液氬泵可徹底消除混合氣盤管處的液氬泄漏現(xiàn)象。本實(shí)用新型還公開了一種設(shè)有所述液氬泵的無氫制氬系統(tǒng)。
文檔編號F25J3/04GK202612193SQ201220283740
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者李德昌, 孫偉, 譚福磊, 胡松, 趙修坦 申請人:陽谷祥光銅業(yè)有限公司