1.潜液式电动机
潜液式电动泵的设计，与传统的笼型电动机驱动的泵有较大的差别。电动机由所输送的低温流体直接进行冷却，冷却效果好，电动机效率高。
对于潜液式电动泵，电气连接的密封装置是影响安全性的关键因素之一。电气接线端设计成可经受高压电压的冲击。使用陶瓷气体密封端子和双头密封结构，可确保其可靠性。对于安装在容器内的电动泵，所有的引线密封装置采用特殊的焊接技术进行连接。
低温泵的电动机转矩与普通空气冷却的电动机不同，转距与速度的对应关系和电流与速度的关系曲线类似。在低温状态下，转距会有较大的降低，因而一个泵从启动到加速至全速运转，对于同样功率的电动机来说，低温条件下的起动转矩会大大减少。由于电阻和磁力特性的变化，电动机的电力特性在低温下会发生改变。起动转矩在低温下会有较大的降低。如果电压降低，起动转矩也会大幅度地降低。见图8-113。潜液式高压泵的电动机性能曲线见图8-114。
制造主轴用的材料一般采用在低温下性能稳定的不锈钢。主轴由抗摩擦的轴承支撑，轴承的润滑介质就是被输送的LNG流体。尽管LNG是非常干净的流体，但为了防止一些大的颗粒进入轴承，引起轴承过早的失效，因此对进入轴承的流体需要经过过滤。进入底部轴承的流体，需要经过一个旋转式的过滤器，而经过上部轴承的流体，则用简单的自清洁型网丝过滤器。LNG泵的电动机定子由硅钢片与线圈绕组构成，绕组分别用真空和压力的方法注入环氧树脂。
2.低温电缆及其引线装置
（1）低温电缆 低温潜液泵的电缆需要在低温下长期工作，在液化天然气的低温流体中，甚至在-200℃条件下仍保持有弹性。电缆用聚四氟乙烯材料（PTFE）绝缘，并用不锈钢丝编成的网套加以保护。有600V、5000V、8000V等级的电缆。电缆结构如图8-115所示。
图8-113 温度与电压对电动机转距的影响
a）温度的影响 b）压力的影响
图8-114 潜液式高压泵的电动机性能曲线（8ECC—1510电动机）
图8-115 低温电缆结构
（2）引线装置 由于电动机浸在LNG液体中，电动机的动力电缆连接是潜液式低温泵的关键技术之一，尤其是潜液式高压低温泵，容器内的压力等级高、电压等级也高，对LNG的密封性和高压电的绝缘性都是要绝对的可靠。图8-116为电力引线装置。
3.潜液泵的保护系统
潜液泵在LNG系统中是属于非常关键的设备，LNG泵如果发生故障，将严重影响LNG的正常循环和系统安全。为保证潜液泵的安全运行，需要针对电动机、泵体、电气系统实施可靠的保护措施。按一般规范要求，至少需要2～3个保护装置，来防止潜液泵在无液状态下运转。
（1）过电流保护 电流过低，表明进口损失过大或是进口缺少液体，叶轮空转；电流过大，表明机械方面的问题或是电动机的导线存在问题。电动机电流过高或过低都需要有保护措施，过电流继电器保护会自动关闭电动机，防止过大的电流长时间经过电动机绕组。继电器的动作时间有一定的延迟，以适应泵起动期间的大电流。当电动机运转以后，如果电动机的工作电流持续超过额定电流的10%，过电流继电器会自动关闭电动机，防止电动机过热。
电流过低时也需要提供保护，因为产生气蚀时，电动机的工作电流会大幅度下降，潜液泵在气蚀情况下运转对泵产生破坏。保护装置可以防止潜液泵在气蚀情况下运转。(www.xing528.com)
（2）时间延迟 时间延迟开关是防止电流过高和电流过低，继电器在泵起动和停机的时候产生误动作。泵起动时，推荐的延迟时间为4s。泵正常运转期间，时间延迟不起作用，过流继电器起作用。推荐的低电流的延迟时间通常为10s，允许瞬间没有流体。
图8-116 电力引线装置
（3）低液位保护 液位保护装置主要用于防止潜液泵在容器中没有足够的液体时起动，对已经起动了的泵，如果液位降低到影响泵的运行时，可使起动了的泵在设定的液位关机。
（4）排出压力过低保护 排出压力过低也表明流量下降，保护装置用于泵起动以后，排出压力低于设定的压力时自动关机。
（5）排气接口 对带压力容器的潜液泵，或者可取出型的罐内潜液泵，其顶部需要有通径适合的排出管，排出通道必须能够使预冷期间生产的蒸汽顺利排出去。
（6）止回阀 止回阀的作用是防止LNG倒流，或者潜液泵反转产生的倒流。止回阀的安装位置始终应在泵和排出控制阀之间。
（7）流量自动控制旁通阀 流量自动控制旁通阀是防止泵在低流量状态下连续运行，当系统流量需求比潜液泵的额定流量低很多的时候，对潜液泵的运行是不利的。采用旁通循环的办法提高潜液泵的流量，而不改变系统的需求流量。通常，当系统需求流量为潜液泵的最佳效率点对应流量的30%～40%，需要实施旁通循环。
在系统流量处于正常的时候，旁通阀关闭。当流量下降到小于旁通控制流量时，流量变送器将信号发给旁通阀的执行机构，执行机构按比例打开旁通阀，并且保持在允许的最小流量条件下运行。
（8）电缆引出和密封保护系统 潜液泵的电缆的工作条件与普通电缆不同的地方如下：
1）进入潜液泵内部的电缆所处温度约-150～-160℃。
2）电缆需从常压状态引入高压环境。
3）电缆引入装置的密封性必须高度可靠。
潜液式电动泵根据低温动力学原理，安装有初级和次级电缆引出和密封装置（称Feedthru）。两道密封和相互连接的四周，能够承受初级密封失效的情况而继续工作。电缆引出装置及密封装置有两种模式供选择：
1）封闭的惰性气体空间和压力监控。在两道密封之间安装有压力开关或压力变送器，并设定好压力的控制参数。在两道密封之间的空间内充入惰性气体，选择合适的控制压力，可以防止空气渗漏到封闭空间内而形成爆炸混合物。如果初级密封泄漏，压力改变而使开关动作，提供一种辨识初级密封渗漏的方法。另外还装有一只压力表，指示惰性气体的压力。
封闭空间内的惰性气体的压力维持在略高于系统最高工作压力，如果初级密封发生泄漏，惰性气体将流入容器或泵井，而不是LNG通过初级密封往外泄漏。这种方法将允许泵在初级密封出问题的情况下还可以继续运行，直到泵可以停机更换密封。这个方法还有一个好处，惰性气体可以使封闭空间内没有潮气和凝露，不会降低接线装置的绝缘电阻。
2）惰性气体流动纯化。为防止空气渗漏到封闭空间内形成爆炸混合，供给封闭空间的惰性气体是连续流动的，但流量很小，惰性气体最后被排放到大气（适合于1级防火区）。
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