LNG低温潜液泵试验平台的制作方法

lng低温潜液泵试验平台
技术领域
1.本实用新型属于lng潜液泵试验技术领域，涉及一种lng低温潜液泵试验平台。


背景技术：

2.lng(liquefied natural gas，液化天然气)潜液泵是用于输送超低温液态天然气的泵设备,工作时,其整个泵体都浸没在液态lng中,通过内置的电机驱动离心式叶轮高速旋转,将lng从储舱内输送出去,这种形式的泵被广泛应用于陆上的lng储罐和海上的lng船等设施上。
3.由于lng介质的超低温以及易挥发易燃易爆特性,lng潜液泵工作时需要整体浸没在封闭的lng储舱内,电缆从外界通过特殊的密封结构接入lng潜液泵内部的电机,为lng潜液泵的运转提供动力。在lng潜液泵的运转过程中,要求其能耐受lng介质-162℃左右的超低温环境,并且各处密封都需要极其可靠,防止lng溢出造成爆炸的危险。这种特殊的使用环境和工况对lng潜液泵的设计和制造提出了极高的要求,为了保证泵的主要性能参数以及稳定性和安全性满足要求,每台泵在制造后都需要在专业的试验装置中,模拟实际应用工况进行性能试验,验证其工作性能、安全性能及稳定性等。
4.现有的lng潜液泵试验平台，功能较单一，对lng潜液泵的性能测试有局限性，缺乏对噪声、振动、泵池液位高度、系统整体输入(出)流量的测量监测仪表，无法得到足够的试验数据来综合评判lng潜液泵的性能。现有的试验台测试时均是手动控制阀门，得到的数据不同步，时效性不强。储罐与泵池采用直接连接的方法，不便于调节系统的有效汽蚀余量(储罐与泵池的液位高度差)，同时试验平台的管路铺设不简洁整齐易区分，功能不完善。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种lng低温泵试验平台装置，以解决试验台测试能力不足的问题。
6.为了达到上述目的，本实用新型的基础方案为：一种lng低温潜液泵试验平台，包括储罐，泵池，密封安装在泵池内的潜液泵，进液管，回气管，出液管，以及回液管路；
7.所述进液管的一端与储罐的出液口连通，另一端与泵池的进液口连通，进液管上设置有进液管阀门系统，用于控制进液管通断并采集进液管内的温度和压力测试数据；
8.所述回气管的一端与储罐的回气口连接，另一端与泵池的接气口连通，回气管上安装有回气管阀门系统，用于控制回气管通断并采集回气管内的温度和压力测试数据；
9.所述出液管的一端与泵池的出液口连通，另一端连接泵池外部的供液设备，出液管上设有出液管阀门系统，用于控制出液管通断并采集出液管内的温度和压力测试数据；
10.所述回液管路的一端与出液管置于泵池外部的管体连通，另一端与储罐的回液口连通，回液管路与出液管的连通处位于出液管上设置的出液管阀门控制系统远离泵池的一侧。
11.本基础方案的工作原理和有益效果在于：利用进液管阀门系统、回气管阀门系统、
出液管阀门系统，获取相应管道内的汇总试验数据，便于去衡量泵的性能是否达标，增加了测试每一台泵的工作效率。本装置模拟lng潜液泵在实际工作中的工况，整机密封在泵池内，浸没在试验介质中进行，能最大限度的评测出试验泵的实际运行中的性能表现，验证其工作性能、安全性能及稳定性。
12.进一步，所述进液管阀门系统包括自储罐侧至泵池侧依次设置的进液管安全阀、进液管低温针阀、进液管压力表、进液管压力传感器、进液管截止阀和进液管温度变送器；
13.所述进液管压力传感器采集进液管内的压力信号并传输至进液管压力表中，通过进液管压力表显示进液管压力信号；
14.所述进液管温度变送器用于采集进液管内介质的温度信号。
15.进液管安全阀防止储罐与泵池间管路憋压，低温针阀在压力表检验需拆卸时，可关闭阀门。进液管截止阀手动控制，可调节进液大小和关闭供液。进液管压力传感器和进液管温度变送器实时监测温度、压力信号，并将压力信号显示在进液管压力表上，显示更直观。
16.进一步，所述进液管安全阀上设有两个第一副截止阀。
17.设置第一副截止阀可在安全阀需送检更换时，关闭管道，便于安全阀拆卸，且在特殊工况可不让安全阀介入。
18.进一步，所述回气管阀门系统包括自储罐侧至泵池侧依次设置的回气管温度变送器、回气管截止阀、回气管低温针阀、回气管压力表和回气管压力传感器；
19.所述回气管温度变送器采集回气管内介质的温度信号；
20.所述回气管压力传感器采集回气管内的压力信号并传输至回气管压力表，回气管压力表展示回气管内压力信号。
21.回气管温度变送器和回气管压力传感器实时监测温度、压力信号，并将压力信号显示在回气管压力表上，显示更直观。
22.进一步，所述出液管阀门系统包括自靠近泵池的一侧依次设有的出液管止回阀、第一出液管安全阀、出液管低温针阀、出液管压力表、出液管压力传感器、出液管流量计、出液管截止阀、第二出液管安全阀和出液管电动调节阀；
23.所述出液管止回阀用于防止液体回流，所述出液管压力传感器采集出液管内的压力信号并传输至出液管压力表，出液管压力表用于显示出液管的内的压力信号；
24.所述出液管流量计用于采集出液管内介质的流量信号。
25.出液管止回阀用于防止液体倒流，第一出液管安全阀可避免管道压力超过上限。出液管截止阀可手动关闭管道，第二出液管安全阀防止截止阀和电动调节阀之间管道憋压。出液管电动调节阀可利用电路进行自动开闭控制，实现流量自动控制。在流量计后加装一个电动调节阀，调节管液回路的压力，减少人力并且得到更精确的数据。出液管压力传感器和出液管流量计实时获取压力和流量信号，并将压力信号显示在回气管压力表上，显示更直观。
26.进一步，所述第一出液管安全阀上设有两个第二副截止阀，所述第二出液管安全阀上安装有一个第三副截止阀。
27.设置截止阀，可在对应安全阀送检时，关闭管道，便于安全阀拆卸，且特殊工况可不让安全阀介入。
28.进一步，所述回液管路上设置有两个回液管路安全阀和一个回液管路截止阀，所述回液管路截止阀位于两个回液管路安全阀之间，靠近出液管一侧的回液管路安全阀上设有一个第四副截止阀，靠近储罐一侧的回液管路安全阀上设置有两个第五副截止阀。
29.回液管路安全阀防止可产生封闭段的管路憋压，回液管路截止阀在考虑模拟后接加气机工况时，可手动控制阀门开度。截止阀在考虑模拟后接加气机工况时，可手动控制阀门开度。
30.进一步，所述泵池顶部设有泵池盖，所述泵池盖上设置有至少4个开口，开口处分别设置泵池安全阀、泵池压力表口，泵池排污口，泵池接线盒口和泵池温度变送器；
31.所述泵池内壁上设有电容式液位计，用于监测泵池内液位高度，泵池外壁安装有测振仪，用于监测潜液泵运行时泵池外壁的振动信号；
32.还包括显示模块，进液管压力传感器、进液管温度变送器、回气管温度变送器、回气管压力传感器、出液管流量计、出液管压力传感器、电容式液位计和测振仪的信号输出端均与显示模块连接，所述显示模块安装在工作室内的plc控制柜外。
33.泵池安全阀在泵池内压力过高时进行泄压，泵池压力表口接压力表，实时监控泵池内压力。泵池排污口接池内排污管，泵池接线盒口为电机接线预留口，泵池温度变送器进行泵池温度监控。电容式液位计，可以随时监测泵池里面的液位高度。测振仪，实时监测记录lng潜液泵在运转时泵池外壁的振动情况。压力信号、温度信号、流量信号、液位信号等均通过显示模块进行显示，更加直观和准确。
34.进一步，所述进液管与回气管均为软管。
35.软管的形状可改变，手动搬移软管的位置再定位，实现高度调整，满足不同lng潜液泵的汽蚀余量需求。
36.进一步，所述进液管设为dn80，出液管设置为dn50。
37.调整管路的口径，提升进液能力，使更好的测试潜液泵的性能。
附图说明
38.图1是本实用新型lng低温潜液泵试验平台的结构示意图；
39.图2是本实用新型lng低温潜液泵试验平台的泵池的结构示意图。
40.说明书附图中的附图标记包括：储罐1、泵池2、潜液泵3、进液管4、出液管5、回气管6、回液管路7、第一副截止阀8、进液管安全阀9、进液管低温针阀10、进液管压力表11、进液管压力传感器12、进液管截止阀13、进液管温度变送器14、出液管止回阀15、第二副截止阀16、第一出液管安全阀17、出液管低温针阀18、出液管压力表19、出液管压力传感器20、出液管流量计21、出液管截止阀22、第三副截止阀23、第二出液管安全阀24、出液管电动调节阀25、第四副截止阀26、第一回液管路安全阀27、回液管路截止阀28、第五副截止阀29、第二回液管路安全阀30、回气管温度变送器31、回气管截止阀32、回气管低温针阀33、回气管压力表34、回气管压力传感器35、泵池接线盒口a、泵池温度变送器b、泵池安全阀、泵池压力表口c，泵池排污口d。
具体实施方式
41.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始
至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
42.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
43.在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
44.本实用新型公开了一种lng低温潜液泵试验平台，如图1和图2所示，包括储罐1，泵池2，密封安装在泵池2内的潜液泵3，进液管4，回气管6，出液管5，以及回液管路7。本方案中所用的压力传感器优选但不限于26pc01 smt、zch304等，温度变送器优选但不限于sbwr、sbwz系列热电偶、热电阻温度变送器等。
45.进液管4的一端与储罐1的出液口连通，另一端与泵池2的进液口连通。进液管4上设置有进液管4阀门系统，用于控制进液管4通断并采集进液管4内的温度和压力测试数据。优选，进液管4阀门系统包括自储罐1侧至泵池2侧依次设置的进液管安全阀9(可采用dn15，pn40，整定压力1.26mpa，上海百图da22f系列)、进液管低温针阀(采用dn6，pn40，上海百图dx系列)、进液管压力表11(如0-2.5mpa，精度等级2.5，径向式，表盘直径φ100/无锡凯丰yn100bf)、进液管压力传感器12(如0-2.5mpa，精确度0.25级/派晟cy-yl系列)、进液管截止阀13(如dn80，pn40，上海百图dj系列)和进液管温度变送器14(如测量范围﹣200℃～100℃/派晟cy-wz系列)。
46.进液管压力传感器12和进液管温度变送器14可焊接或粘接在进液管4的内壁上，进液管压力表11固定安装(如焊接、粘接或铆接等)在进液管4的外壁上。进液管压力传感器12采集进液管4内的压力信号并传输至进液管压力表11中，通过进液管压力表11显示进液管4压力信号。进液管温度变送器14用于采集进液管4内介质的温度信号。进液管安全阀9防止储罐1与泵池2间管路憋压，低温针阀在压力表检验需拆卸时，可关闭阀门。进液管截止阀13手动控制，可调节进液大小和关闭供液。进液管压力传感器12和进液管温度变送器14实时监测温度、压力信号，并将压力信号显示在进液管压力表11上，显示更直观。
47.更优选的，进液管安全阀9上设有两个第一副截止阀8(可采用dn15，pn40，上海百图dj系列等)。设置第一副截止阀8可在安全阀需送检更换时，关闭管道，便于安全阀拆卸，且在特殊工况可不让安全阀介入。
48.回气管6的一端与储罐1的回气口连通，另一端与泵池2的接气口连通。回气管6上安装有回气管6阀门系统，用于控制回气管6通断并采集回气管6内的温度和压力测试数据。回气管6阀门系统包括自储罐1侧至泵池2侧依次设置的回气管温度变送器31(如测量范围﹣200℃～100℃/派晟cy-wz系列)、回气管截止阀32(如dn50，pn40，dj系列/上海百图)、回气管低温针阀33(采用dn6，pn40，上海百图dx系列)、回气管压力表34(如0-2.5mpa，精度等级
2.5，径向式，表盘直径φ100/无锡凯丰yn100bf)和回气管压力传感器35(如0-2.5mpa，精确度0.25级/派晟cy-yl系列)，回气管温度变送器31和回气管压力传感器35可焊接或粘接在进液管4的内壁上，回气管压力表34固定安装(如焊接、粘接或铆接等)在进液管4的外壁上。回气管温度变送器31采集回气管6内介质的温度信号，回气管压力传感器35采集回气管6内的压力信号并传输至回气管压力表34，回气管压力表34展示回气管6内压力信号。
49.更优选的，回气管6与进液管4均为软管(如软质橡胶管等)，软管的形状可改变，手动搬移软管的位置再定位，实现高度调整，满足不同lng潜液泵3的汽蚀余量需求。储罐1与泵池2连接管路高度差不可调节，在实际过程中出现汽蚀余量不够的情况，会导致泵不能正常的出液，影响客户使用，造成一定经济损失，现用软管连接，可调节高度，有效解决潜液泵3的汽蚀余量问题。可将整个试验平台装置成撬，模块化管理，在搬移和挪动上非常方便，并且试验台占地面积不大，易于安装。在测试不同流量的泵时，可更换泵池2改变容积，后续管路不用改动。
50.出液管5的一端与泵池2的出液口连通，另一端连接泵池2外部的供液设备。出液管5上设有出液管5阀门系统，用于控制出液管5通断并采集出液管5内的温度和压力测试数据。优选，出液管5阀门系统包括自靠近泵池2的一侧依次设有的出液管止回阀15(如dn50，pn63，dh-50/上海百图)、第一出液管安全阀17(可采用dn15，pn40，整定压力1.26mpa，上海百图da22f系列)、出液管低温针阀18(采用dn6，pn40，上海百图dx系列)、出液管压力表19(如0-2.5mpa，精度等级2.5，径向式，表盘直径φ100/无锡凯丰yn100bf)、出液管压力传感器20(如0-6.3mpa，精确度0.25级，cy-yl系列/上海百图)、出液管流量计21(如cmf200h/b，≤800l/mi n/艾默生；科里奥利流量计等)、出液管截止阀22(如dn50，pn63，dj系列/上海百图)、第二出液管安全阀24(如dn15，pn63，整定压力4.4mpa/德国克莱ka-slf15p-63)和出液管电动调节阀25(如zdsdw-dn50，pn63，带防爆/立洛阀业)。
51.出液管止回阀15用于防止液体回流，第一出液管安全阀17可避免管道压力超过上限，出液管截止阀22可手动关闭管道，第二出液管安全阀24防止截止阀和电动调节阀之间管道憋压。出液管压力传感器20可焊接在出液管5内壁上，出液管压力传感器20采集出液管5内的压力信号并传输至出液管压力表19，出液管压力表19用于显示出液管5的内的压力信号。出液管流量计21用于采集出液管5内介质的流量信号。第出液管电动调节阀25可利用电路进行自动开闭控制，实现流量自动控制。现有的试验台测试时均是手动控制阀门，得到的数据不同步，时效性不强，现在流量计后加装一个电动调节阀，调节管液回路的压力，减少人力并且得到更精确的数据。出液管压力传感器20和出液管流量计21实时获取压力和流量信号，并将压力信号显示在回气管压力表34上，显示更直观。
52.更优选的，第一出液管安全阀17上设有两个第二副截止阀16(如dn15，pn63，dj系列/上海百图)，第二出液管安全阀24上安装有一个第三副截止阀23。设置截止阀，可在对应安全阀送检时，关闭管道，便于安全阀拆卸，且特殊工况可不让安全阀介入。
53.回液管路7的一端与出液管5置于泵池2外部的管体连通，另一端与储罐1的回液口连通。回液管路7与出液管5的连通处位于出液管5上设置的出液管5阀门控制系统远离泵池2的一侧，回液管路7上设置有两个回液管路安全阀(可采用dn15，pn40，整定压力1.26mpa，上海百图da22f系列)和一个回液管路截止阀28(如dn80，pn40，上海百图dj系列)。回液管路截止阀28位于两个回液管路安全阀之间，靠近出液管5一侧的回液管路安全阀为第一回液
管路安全阀27，其上设有一个第四副截止阀26。靠近储罐1一侧的回液管路安全阀为第二回液管路安全阀30，其上设置有两个第五副截止阀29。
54.回液管路安全阀防止可产生封闭段的管路憋压，回液管路截止阀28在考虑模拟后接加气机工况时，可手动控制阀门开度。截止阀在考虑模拟后接加气机工况时，可手动控制阀门开度。优选，进液管4设为dn80，出液管5设置为dn50。调整管路的口径，将进液管4路口径改大，提升进液能力，使更好的测试潜液泵3的性能
55.本实用新型的一种优选方案中，泵池2顶部设有泵池2盖，泵池2盖上设置有至少4个开口，开口处分别设置泵池安全阀、泵池压力表口c，泵池排污口(接池内排污管)d，泵池接线盒口a和泵池温度变送器b。
56.泵池2内壁上设有电容式液位计(可采用uyb-p02gpp3zd、川仪等)，电容式液位计可采用焊接、粘接或镶嵌的方式固定安装在泵池2内壁上，电容式液位计用于监测泵池2内液位高度。泵池2外壁安装有测振仪(可采用ut311/优利德等)，用于监测潜液泵3运行时泵池2外壁的振动信号，测振仪连接至潜液泵3表面，实时检测潜液泵3的振动情况，lng潜液泵3的振动大小以此数据作为参考。在泵池2的x、y、z轴线上一米处，各安装一个噪声仪，测不同功率下，运作时的噪声变化。
57.lng低温潜液泵3试验平台还包括显示模块，显示模块可采用显示屏、显示器等，进液管压力传感器12、进液管温度变送器14、回气管温度变送器31、回气管压力传感器35、出液管流量计21、出液管压力传感器20、电容式液位计和测振仪的信号输出端通过无线传输模块(如蓝牙、zi gbee、wi fi等无线传输设备)与显示模块电性连接，显示模块安装(如焊接、铆接、卡接等)在工作室内的plc控制柜外。
58.泵池2安全阀在泵池2内压力过高时进行泄压，泵池2压力表口接压力表，实时监控泵池2内压力。泵池2排污口接池内排污管，泵池2接线盒口为电机接线预留口，泵池2温度变送器进行泵池2温度监控。电容式液位计，可以随时监测泵池2里面的液位高度。测振仪实时监测记录lng潜液泵3在运转时泵池2外壁的振动情况。压力信号、温度信号、流量信号、液位信号等均通过显示模块进行显示，更加直观和准确。本装置lng潜液泵3性能测试时的试验介质经过循环供液系统可循环使用，降低试验成本。可进行lng潜液泵3整机模拟现场工况试验，得到的数据对现场运行更具参考性。试验平台在测试潜液泵3的功能之上，还可预留加气机和往复泵的连接管路，以便测试加气机和往复泵的性能。
59.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
60.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。