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。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屏蔽泵或液下泵输送液氯。但两种泵各有优缺点,现对这两种液氯输送工艺进行分析、比较。
一、工艺流程屏蔽泵用于液氯的包装和输送始于20世纪90年代末。它直接与液氯贮槽相连接,并直接输送和包装液氯贮槽中的液氯。
液下泵用于液氯的包装和输送源于20世纪90年代初。它是一种安装在中间罐上的多级立式泵。中间罐与液氯贮槽连接,液氯贮槽内的液氯连续进入中间罐,液下泵将中间罐内的液氯抽出。
二、液氯屏蔽泵与液下泵的相同点
屏蔽泵和液下泵具有的相同点主要有以下4方面。
(1)包装成本低。
(2)实现了液氯的连续恒压输出。
(3)可消除三氯化氮的富集,不必对液氯贮槽定期排三氯化氮,避免了三氯化氮爆炸的危险,提高了操作的安全系数。
(4)包装速度快,包装时间弹性大。
三、屏蔽泵与液下泵的不同点
3.1对液氯质量要求不同
屏蔽泵靠输送的介质冷却润滑轴承和移除电机产生的部分热量,由于屏蔽转子和定子之间的间隙较小,只有0.5~1mm,若液氯中含有机械杂质或含水量较高,腐蚀管道而产生的杂质进入泵体,很容易造成屏蔽套磨损,因此对所输送介质的杂质含量要求较高。
液下泵对输送介质固体杂质要求较低,且泵前加有滤网(滤网可定期清洗)。
3.2操作不同
屏蔽泵操作简单,但启动前必须先将泵灌满,不得在无液情况下启动,也不得在无液状态下试验转向。向泵内灌装液体时,只须按照步骤依次打开进口、出口阀门即可。首次开泵之前须预冷30min左右。
液下泵操作方便。但泵运转时,为了防止液下泵产生气蚀和空转,应控制中间槽的最低液位,使泵的第一级叶轮完全浸入液氯;为了防止中间槽满液带来的危害,必须控制中间槽最高液位时的液体量少于中间槽容积的80%。
3.3维修不同
屏蔽泵维修方便,只须抽净管道内的液氯即可。液下泵维修较复杂:当泵出现故障时,须抽空中间罐内的液氯,将泵吊出进行维修,拆装复杂;须定期更换密封,其中填料密封费用较少,机械密封费用较多。
3.4安装不同
考虑到必须的气蚀余量,屏蔽泵应安装在液氯贮槽以下,距贮槽底部的高度应大于泵必须的气蚀余量,因此,泵与液氯贮槽要求4.5~5.0m的位差,故须挖个地坑放置屏蔽泵。
液下泵须增加中间罐及密封气管线,较复杂。
3.5密封气不同
屏蔽泵只有静密封而无动密封,不须密封气。
液下泵:在泵与中间罐连接上部采用干燥空气或氮气多级密封,密封气体压力要求大于中间罐内工作压力0.05~0.10MPa,如密封气压力小或无压力时,就会造成氯气泄漏,如出现密封气体压力降低或紧急事故时,可用氮气紧急密封;对密封气质量要求较高,要求密封气的露点为-40,否则液下泵会有腐蚀的危险。
3.6安全
屏蔽泵采用全封闭内循环结构,可以确保所输送物料绝对无泄漏,安全可靠。泵前可安装NTS液位、温度控制仪监测系统。N30为液位监测仪,它可以保证液氯泵的转子腔始终充满介质,在泵的吸入工况发生异常时及时保护泵及装置安全;T30是温度监测仪,它可以对液氯泵转子腔温度的非正常变化作出反应,保证液氯泵及装置的安全;S30是安全栅。
液下泵:
①增压的液氯经输出管道、阀门灌装钢瓶时,万一出现后道工序管道、阀门破裂或失控,液氯因突然失去背压而流量大增,超过了限流装置限流值,限流装置的合金钢球就立即向上顶住出口,液氯输出量为零。此时,泵的电机仍在运转,但输入功率降低到泵的空转功率,不会损坏电机或泵;
②如果泵的下部管道、法兰由于用户拆修时安装发生内部泄露(这种泄露都在液氯容器之内),会造成泵输出液氯压力、流量下降,甚至难以继续灌装工作,但不会发生安全事故。
屏蔽泵的优点是:①泵和电机是一体的,无泄漏可能,安全可靠;②维修方便,维护费用低;③不需要密封气,工艺管线简单。缺点是:①对液氯质量要求较高;②频挖地坑放置屏蔽泵。
液下泵的优点是:对液氯质量要求不高。缺点是:①须要增加中间槽,并且操作时需控制中间槽液位;②维修较复杂且须定期更换密封;③需要密封气。