什么是屏蔽泵?

无密封离心泵,也称无泄漏离心泵,可分为磁力驱动离心泵和屏蔽泵,它们在结构上只有静密封而无动密封,因此输送液体时能保证一滴不漏。跟着环境保护要求的不断提高,无密封离心泵的应用也越来越广泛。

屏蔽泵的工作道理

屏蔽泵的泵头和马达都被关闭在一个被泵送介质充满的压力容器内,此压力容器只有静密封。屏蔽泵的叶轮和马达的转子固定在同一根轴上,利用屏蔽套将马达的转子和定子隔开,转子在被输送的介质中运转,其动力通过定子磁场传递给转子。

2屏蔽泵的结构

(1) 滑动轴承

由于转子较长,屏蔽泵需设前后两个滑动轴承座。这两个轴承要求精确对中。如果对中不佳,轴承很容易碎裂。

由于石墨材质相对于较软,因此屏蔽泵的滑动轴承较多地采用石墨材质。石墨滑动轴承与表面堆焊钨、铬、钴等硬质合金或等离子喷涂氮化硅一类硬质合金制成的轴套组成磨擦副,使用生存的年限可达一年以上。

也有些屏蔽泵厂商,由于较好地解决了前后两个滑动轴承座的对中问题,因此也可采用纯烧结α级碳化硅材质。如果使用情况杰出,纯烧结α级碳化硅滑动轴承的生存的年限可达三年以上。

(2)屏蔽套

屏蔽泵通常有两个屏蔽套,即定子屏蔽套和转子屏蔽套。用来防止工作介质浸入定子绕组和转子铁芯,其厚度一般为0.4～0.7mm。由于屏蔽套的存在,使马达定子和转子之间的间隙加大,造成屏蔽马达的性能下降,同时在屏蔽套中还会孕育发生涡电流,增加了功率损耗。

对于屏蔽泵,其屏蔽套应选用耐腐蚀性好、强度高的非导磁材料,定子屏蔽套优先选用哈氏合金。转子屏蔽套一般选用哈氏合金或奥氏体不锈钢。

(3) 屏蔽泵的类型

按照被输送液体的温度、压力、有否颗粒和粘度高低等不同要求,屏蔽泵一般可分为基本型(标准型)、逆循环型、高温型、高融点型、高压型、自吸型、液下型、泥浆型、高压管路型,以及专为船只、核电站和吸收制冷装置用的各类类型屏蔽泵。

2.泵保护系统

为提高使用生存的年限和运转的安全性,屏蔽泵通常都设有下列保护装置。

(1)轴承磨损监视检测器

轴承磨损监视检测器有机械式、电气式、机械电气式等型式。当屏蔽泵运转时,可以通过轴承磨损监视检测器随时监督轴承的运转情况,当轴承磨损较大时就要停验车修或更换轴承,在运转时若发生轴承损坏则立即停车。

(2)电流保护器

屏蔽泵在无液情况下空运转时,会造成轴承损坏。当流量大幅度下降时,电流也会大大降低,此时电流保护器可自动动作而停车。一样,在负载过大时,电流增加较多,电流保护器也会动作,自动堵截电流,使电机停止运转,防止事故发生。

除以上两种保护装置外,如果需要,屏蔽泵还可配热互换能力监视检测器、液面监视检测器或在马达内部装有内压保护器等,以满足不同用途屏蔽泵安全保护的需要。

3、磁力泵和屏蔽泵特性比较

四、选用无密封离心泵时应注重的问题

1. 无密封离心泵标准的选用

1)国外无密封离心泵标准

由于屏蔽泵和磁力驱动泵都是无密封离心泵,在结构和制造方面有很多相似之处,国外在制定标准时把这两种泵结合在一起考虑。国外经常使用的无密封离心泵标准如下:

标准号 标准名

API STD 685-2000 Sealless Centrifugal Pumps For Petroleum, Heavy Duty Chemical, And Gas Industry Services

ASME/ANSI B73.3M-1997 Specification For Sealless Horizontal End Suction Centrifugal Pumps For Chemical Process

ISO 15783-2003 Seal-less Rotodynamic Pumps – Class II

2)国内无密封离心泵标准

该标准援用了API Std 685-2000的一些条目,并结合中国石油化工行业的特点体例而成。该标准一并考虑了中、轻负荷无密封离心泵,以及重载荷无密封离心泵,已于2005年8 月通过审查,预计2006年上半年实行。

2. 标准选用

选用屏蔽泵时还应注重的其他问题

(1) 对于滑动轴承为石墨材质的屏蔽泵,应设轴承磨损监视检测仪表。监视检测仪表的具体形式(机械式、电气式、机械电气式等)由买卖双方共同约定。

(2) 屏蔽泵使用时,应定期查抄电流,轴承磨损情况,是不是渗漏运行,是不是平稳,振动和噪声是不是正常等。

(3) 买方应留意屏蔽泵的排气问题。重载荷屏蔽泵最好应为自排气型;中、轻载荷屏蔽泵也宜为自排气型,如果卖方有经验,经买方同意,才允许采用手动排气型。对于手动排气型无密封离心泵,卖方必需在泵的醒目之处悬挂“警示”标签,以提醒买方在开车前及维修前违工动排气。

在无密封离心泵范畴内,选用磁力泵,还是屏蔽泵

在无密封离心泵范畴内,究竟是选用磁力泵,还是屏蔽泵,按照它们的特性比较(详见表1),给出以下提议,供参考。

1) 要求占地面积尽可能钟头,可考虑选用屏蔽泵;

2) 对泵效率要求较高时,屏蔽泵有一定的优势;

3) 对噪声和振动要求苛刻时,屏蔽泵有一定的优势;

4) 安全性要求很高时,可考虑选用屏蔽泵,或带第二层保护的磁力泵;

5) 对安全性要求特别高时,应考虑选用屏蔽泵;

6) 要求泵和机械密封泵能够互换时,可考虑选用磁力泵;

7) 输送强腐蚀介质,且必需用非金属材料作为过流部件时,可选用磁力泵;

8) 大功率,或输送高温介质,且现场无冷却水时,可考虑选用磁力泵;当两者皆可以使用时,应按照业主的要求,以及工程公司(设计院)的习惯和经验来确定无密封泵的类型。

泵送介质充满在压力壳体内,此壳体内只有静密封。马达的转子和泵的叶轮固定在同一根轴上,得用屏蔽套将马达的转子和定子隔开,转子在被输送的介质中动转,其动力通过定子磁场传递给转子。这种结构取消了传统离心泵具有的旋转轴密封装置,能做到宗教典礼全无泄漏。

屏蔽泵的结构特点

优点:与有密封泵相比,省去了维修和更换密封的贫苦,也省去了联轴器,因而零件数量少,可靠性高;无滚动轴承的马达的风扇,不需要加润滑,且运转平稳、噪声低。可配置滑动轴承磨损监督器,检测轴承的磨损情况;结构紧凑,占用空间小,对底座和根蒂根基的要求低,没有联轴器的对中问题,安装容易且费用低,日常维修工作量少,维修费用低;能在真空系统或:“真空”与“正压”交替运行的情况下正常运转而无泄漏,可以在高真空度情况下从真空槽中把物料送至其他容器中;使用规模广,对于高温、高压、极低温、高熔点等各类工况均能满足要求。

缺点:由于采用滑动轴承,且用被输送的介质润滑,故润滑性差的介质就失当采用屏蔽泵输送。一般合适于屏蔽泵的介质黏度规模为0.0001-0.02Pa·s;屏蔽泵的效率通常低于有密封的离心泵,但在中、小功率的情况下,与双端面机械密封泵相比,后者由于增加了冷却和冲洗系统的功率耗损,故总效率相差不大;动行时,要求流量应高于最小持续流量,因为在小流量情况下,泵效率较低且会导致发热,使流体蒸发而造成泵干转,引起滑动轴承的损坏。

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