专利名称：一种液氩泵及无氢制氩系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及空气分离技术领域，特别是空分装置无氢制氩系统的液氩泵。本实用新型还涉及设有所述液氩泵的无氢制氩系统。
背景技术：
深度冷冻法是空气分离方法之一，是目前最为广泛的空气分离方法，其工艺流程如下先将空气通过压缩，冷却，纯化，膨胀降温，利用氧氮等气体气化温度(沸点)不同，在精馏塔内让温度较高的蒸汽与温度较低的液体不断相互接触，液体中的氮较多地蒸发， 气体中的氧较多地冷凝，使上升蒸汽中地含氮量不断提高，下流液体中的含氧量不断增大，以此实现将空气分离。在深度冷冻法中，主要的分离过程是在双级精馏塔中进行的。该塔由上、下两塔和塔间的冷凝蒸发器组成。由于氩的沸点介于氮、氧沸点之间，若在上塔中部适当部位抽出富氩气体可作为提氩原料；沸点较低的氖和氦气积聚在液氮上面，可抽出作为提氖、氦的原料；沸点比较高的氪、氙则积累在上塔底部液态氧和气体氧中，可抽出作为提氪、氙的原料。无氢制氩系统是上述空分装置中的设备，其液氩泵主要负责把粗氩二塔底部的粗液氩输送到粗氩一塔进行精馏。可见，液氩泵是至关重要的设备，在粗氩二塔和粗氩一塔之间起到承上启下的作用。液氩泵的主要构成部件为转子、吸入室和蜗壳，其中转子部件采用迷宫式密封，迷宫式密封是一种非接触气体动力密封，密封面与轴之间存在锯齿型的间隙，工作时通入外接密封气，密封气与泵送液体汽化的气体达成一个压力平衡区，从而阻止液体泄漏，并尽量减少气体的泄漏量，从而起到密封的作用。迷宫式密封通常可分为单级迷宫式密封、双级迷宫式密封、一级半迷宫式密封，后两种是在密封迷宫和密封气上做了一些改变，增加了迷宫的级数和密封气的级数，以更好地保证密封效果。一级半迷宫式密封是介于单级和双级迷宫之间的一种密封。这种密封专门用于全精馏制氩流程的低温液体泵。由于制氩流程的特殊性，单级迷宫式密封显然不够理想，双级迷宫式密封在价格性能比上又偏高。综合各种因素，一级半迷宫式密封就应运而生。它比单级迷宫多一组迷宫和一个精密调节阀，混合气出口也在密封中部，既能充分阻止液体沿轴向渗漏，也能保证液氩免受密封气的污染。请参考图1，图I为现有液氩泵所采用的一级半迷宫式密封的密封原理图。如图所示，一级半迷宫密封处共有三根气体管线，分别是参考气出口、密封气进口和混合气出口，在参考气管和密封气管上分别装有一个压力表，其部件主要包括密封气流量计I、初级调节阀2、二级调节阀3、密封气压力表4、参考气压力表5、混合气盘管6，要求密封气压力Pl小于参考气压力P2，且P1-P2彡IPsi (IPsi=O. 007MPa)，参考气进入调节阀上腔。[0011]液氩泵密封气主要通过两台减压阀压力Pl和P2比较运算，进行阀门开度自动调节，实现用常温干燥仪表空气(或液氩泵加压后少量液氩通过换热器气化后气体)通往迷宫式密封形成一定压力，来防止液氩泵液氩通过混合气盘管Cl往外泄漏。虽然使用了一级半迷宫密封，但在实际使用过程中，液氩泵密封性能仍达不到使用要求，混合气盘管6处经常往外喷出约_185°C左右的低温液氩，严重威胁运行维护人员人身安全。
实用新型内容本实用新型的第一目的是提供一种液氩泵。该液氩泵可彻底消除混合气盘管处的液IS泄漏现象。本实用新型的第二目的是提供一种设有所述液氩泵的无氢制氩系统。 为了实现上述第一目的，本实用新型提供一种液氩泵，包括转子及迷宫式密封件，所述迷宫式密封件设有参考气出口、密封气进口和混合气出口，所述参考气出口由密封件封堵而处于盲堵状态。优选地，与所述密封气进口连通的密封气管路上沿进气方向依次设有流量计和调节阀。优选地，所述调节阀为流量调节阀。优选地，所述调节阀有且仅有一个。优选地，所述流量计之前设有压力表。优选地，所述混合气出口设有混合气盘管。为实现上述第二目的，本实用新型还提供一种无氢制氩系统，包括粗氩一塔、粗氩二塔及设于两者之间的液氩泵，所述液氩泵为上述任一项所述的液氩泵。本实用新型提供的液氩泵在现有技术的基础上做了进一步改进，去掉了参考气管路并对参考气出口进行盲堵。这样，可加大密封气流量，增大密封气在进入液氩泵迷宫式密封后被液化成液体的难度，从而保证密封气能够充分发挥其密封效果，彻底消除混合气盘管处的液IS泄漏现象。本实用新型提供的无氢制氩系统设有所述液氩泵，由于所述液氩泵具有上述技术效果，设有该液氩泵的无氢制氩系统也应具备相应的技术效果。
图I为现有液氩泵所采用的一级半迷宫式密封的密封原理图；图2为本实用新型所提供液氩泵的密封原理图。图 I 中I.流量计2.初级调节阀3. 二级调节阀4.密封气压力表5.参考气压力表6.混合气盘管图2 中10.转子20.迷宫式密封件20-1.参考气出口 20_2.密封气进口 20_3.混合气出口 30.密封件40.压力表50.流量计60.调节阀70.混合气盘管具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种液氩泵。该液氩泵可彻底消除混合气盘管处的液氩泄漏现象。本实用新型的另一核心是提供一种设有所述液氩泵的无氢制氩系统。为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细说明。请参考图2，图2为本实用新型所提供液氩泵的密封原理图。在一种具体实施方式
中，本实用新型所提供的液氩泵，主要由转子10及迷宫式密封件20构成，迷宫式密封件设有参考气出口 20-1、密封气进口 20-2和混合气出口 20-3，其中参考气出口 20-1由密封件30封堵而处于盲堵状态。与密封气进口 20-2连通的密封气管路上沿进气方向依次设有压力表40、流量计50和调节阀60，调节阀60为流量调节阀，有且仅有一个，混合气出口 20-3设有混合气盘管70。通过去掉参考气管线并对接口进行盲堵，同时去掉二级调节阀，且初级调节阀由原来的控制密封气压力调整改为控制密封气流量，经过多次试验，彻底消除了液氩泵混合气盘管漏液的现象，一般情况下调整好后只要外界温差没有剧烈变化不用进行操作。通过上述改造，减少了现场阀门，简化了液氩泵调试操作步骤，节约了设备备件购买成本和员工培训成本，在实际操作过程中调节阀门控制进入迷宫式密封气体流量在5 20m3/H之间，达到密封和气化泄漏液氩的目的，可彻底防止混合气盘管出口处出现低温液氩现象。上述液氩泵仅是一种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。由于可能实现的方式较多，这里就不再
一一举例说明。除了上述液氩泵，本实用新型还提供一种无氢制氩系统，包括粗氩一塔、粗氩二塔及设于两者之间的液氩泵，所述液氩泵为上文所述的液氩泵，其余结构请参考现有技术，本文不再赘述。以上对本实用新型所提供的液氩泵及无氢制氩系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种液氩泵，包括转子及迷宫式密封件，所述迷宫式密封件设有参考气出口、密封气进口和混合气出口，其特征在于，所述参考气出口由密封件封堵而处于盲堵状态。
2.根据权利要求I所述的液氩泵，其特征在于，与所述密封气进口连通的密封气管路上沿进气方向依次设有流量计和调节阀。
3.根据权利要求I所述的液氩泵，其特征在于，所述调节阀为流量调节阀。
4.根据权利要求I所述的液氩泵，其特征在于，所述调节阀有且仅有一个。
5.根据权利要求I所述的液氩泵，其特征在于，所述流量计之前设有压力表。
6.根据权利要求I所述的液氩泵，其特征在于，所述混合气出口设有混合气盘管。
7.一种无氢制氩系统，包括粗氩一塔、粗氩二塔及设于两者之间的液氩泵，其特征在于，所述液IS泵为上述权利要求I至6任一项所述的液IS泵。
专利摘要本实用新型公开了一种液氩泵，包括转子及迷宫式密封件，所述迷宫式密封件设有参考气出口、密封气进口和混合气出口，所述参考气出口由密封件封堵而处于盲堵状态，与所述密封气进口连通的密封气管路上沿进气方向依次设有流量计和调节阀。该液氩泵可彻底消除混合气盘管处的液氩泄漏现象。本实用新型还公开了一种设有所述液氩泵的无氢制氩系统。
文档编号F25J3/04GK202612193SQ201220283740
公开日2012年12月19日 申请日期2012年6月15日 优先权日2012年6月15日
发明者李德昌, 孙伟, 谭福磊, 胡松, 赵修坦 申请人:阳谷祥光铜业有限公司