离心式液氢泵的低温试验方法-「亿威仕」

离心式液氢泵的低温试验方法。

1、轴封

1.1 液氮试验的内容和步骤按照 GB/T 14211 的规定执行，应在密封腔温度达到液氮温度时开始运转。

1.2 轴封内腔若存在吸潮、结冰等现象，宜采用氮气作为隔离气体或缓冲气体。

2、泵低温试验系统

泵低温试验宜采用闭式系统，原理图见图 1。

标引序号说明：

1——高压气源；2——截止阀；3——稳流罐；4——流量计；5——过滤器；

6——泵；7——调节阀；8——液氮/液氢贮箱；9——安全阀。

图 1 低温试验系统原理图

3、泵低温液氮试验

3.1 液氮介质试验的转速宜保证泵出口压力与液氢介质额定出口压力一致，通过相似换算得到液氮介质时泵的流量、扬程、功率。

3.2 液氮介质试验前应对试验系统进行氮气吹除，并用液氮对系统进行预冷，预冷时长根据泵前后温度的变化确定。

3.3 泵低温液氮试验时，安装和固定按照 GB/T 29531-2013 中 4.2 的规定执行。非直连式泵，通液氮冷却后，可现场调整电动机轴和泵轴的对中性。

3.4 低温液氮性能试验内容：在规定的转速下，依次从小流量到大流量，选取的点数不应少于 9 个点，9 个点选择按额定流量的 60%Q，、70%Qn、80%Q、90%Qn、100%Q、105%Q、110%Q、115%Q 和 120%Q（Q，为换算后的液氮介质当量流量）。对每个试验点应测量并记录实际转速、流量、功率、泵进口压力、泵出口压力、泵进口温度、泵出口温度和密度等数据。

3.5 液氮介质时泵的扬程按照公式计算。

3.6 泵应在液氮介质下进行累计不少于 4h 低温运转试验，不少于 10 次启停试验，低温运转试验和启停试验在当量转速（液氮介质）、100%Q，下进行。

3.7 试验过程出现漏液、振动异常、压力异常、温度异常等情况，应立即停止试验，对故障进行分析、排除。

3.8 试验后应对试验系统进行吹除复温或自然复温处理。

3.9 液氮介质试验结束，恢复常温后进行轴封气密性检查，气密性试验方法和合格判据按照 GB/T 34875-2017 的规定执行。

4、泵低温液氢试验

4.1 低温液氢试验应在低温液氮试验合格后进行。

4.2 液氢介质试验前应对试验系统进行氢气或氦气吹除，并用液氢对系统进行预冷，预冷时长根据泵前后温度的变化确定。

4.3 低温液氢性能试验内容：在规定的转速下，依次从小流量到大流量，选取的点数不应少于 9 个点，9 个点选择按额定流量的 60%Q、70%Q、80%Q、90%Q、100%Q、105%Q、110%Q、115%Q 和 120%Q（Q，为液氢介质额定流量）。对每个试验点应测量并记录实际转速、流量、功率、泵进口压力、泵出口压力、泵进口温度、泵出口温度和密度等数据。

4.4 液氢介质时泵的扬程按照公式计算。

4.5 试验过程应保证液氢介质使用的安全性，试验后对试验系统进行吹除复温或自然复温处理。

4.6 试验过程出现漏液、振动异常、压力异常、温度异常等情况，应立即停止试验，对故障进行分析、排除，再次进行液氢试验。

4.7 试验后待液氢完全泄出后，方可进入试验现场。

4.8 复温后，拆除与泵对接的工艺系统、测量系统。

4.9 液氢温度与饱和蒸汽压力对应表见附录E。

5、振动

5.1 一般要求

泵在低温性能试验时应进行振动指标监测。振动应在规定转速（允许偏差 ±5%）以及允许用到的最小流量、额定流量、最大流量等稳定运行工况点测量，并作为该泵的评价依据。

5.2 振动测量

转速为 600r/min～12000r/min（小于 600r/min 可参照使用）的泵，泵的振动测量按照 GB/T 29531-2013 中第 2 章～第 5 章的规定执行，测量参数为振动位移（μm，峰-峰值），振动速度（mm/s，均方根值），振动加速度（m/s²，均方根值）。

转速大于 12000r/min 的泵，测量参数为振动速度（mm/s，均方根值），其余测量按照 GB/T 29531-2013 中第 2 章～第 5 章的规定执行。

5.3 泵的振动评价

a）运行条件

在图 2 中允许工作区内，泵运行参数变化时，引起转速和负载发生变化，应在图 2 条件下延长运行时间后进行测量。

标引符号说明：

1——允许工作区；2——优选工作区；3——允许振动极限；4——优选振动极限；5——最佳效率点的流量；

6——典型的振动特性；7——流量-扬程曲线；8——最佳效率点的流量和扬程；

X——流量；Y₁——振动；Y₂——扬程。

图 2 泵运行范围示意图

b）泵的振动测试报告

泵的振动测试报告见附录F的F.2。

6、噪声

泵低温性能试验时的噪声测量按照 GB/T 29529 的规定执行。