屏蔽泵性能參數及產品特點
一. 屏蔽泵概述:
屏蔽泵是由屏蔽電動機和泵組成一體的無泄漏泵,主要由泵體、葉輪、定子、轉子、前后軸承及推力盤等零部件組成。定子和轉子分別用非磁性耐腐蝕薄壁套隔離起來,轉子由前后軸承支撐浸在輸送介質中,因而不需要任何型式的動密封來防止被輸送介質的向外泄漏。
總體而言,屏蔽泵是離心式無密封泵。
屏蔽泵絕對無泄漏,在泵內負壓情況下,外界氣體不會被吸入,特別適用于真空系統運行;同時它適用于高壓、高熔點、高低溫介質。屏蔽泵結構緊湊,體積小,重量輕;無冷卻風扇、噪聲較低,使用范圍廣,運轉可靠,能提供一個相對良好的工作環(huán)境。
屏蔽泵環(huán)保安全,非常適合輸送易燃、易爆、易揮發(fā)、有毒、有腐蝕以及貴重液體,在化工、石化、醫(yī)藥等行業(yè)有廣泛的用途。
盡管屏蔽泵的初始成本比較高,但由于其運行可靠,使用壽命較長,維護工作量少,因而其經濟性并不低于其它類型泵。
二.屏蔽泵的工作原理:
普通離心泵的驅動是通過聯軸器將泵的葉輪軸與電動軸相連接,使葉輪與電動機一起旋轉而工作。
屏蔽泵是一種無密封泵,泵和驅動電機都被密封在一個被泵送介質充滿的壓力容器內,此壓力容器只有靜密封,并由一個電線組來提供旋轉磁場并驅動轉子。這種結構取消了傳統離心泵具有的旋轉軸密封裝置,故能做到完全無泄漏。
屏蔽泵把泵和電機連在一起,電動機的轉子和泵的葉輪固定在同一根軸上,利用屏蔽套將電機的轉子和定子隔開,轉子在被輸送的介質中運轉,其動力通過定子磁場傳給轉子 。
此外,屏蔽泵的制造并不復雜,其液力端可以按照離心泵通常采用的結構型式和有關的標準規(guī)范來設計、制造。
三.屏蔽泵的優(yōu)點:
(1)全封閉。結構上沒有動密封,只有在泵的外殼處有靜密封,因此可以做到完全無泄漏,特別適合輸送易燃、易爆、貴重液體和有毒、腐蝕性及放射性液體。
(2)安全性高。轉子和定子各有一個屏蔽套使電機轉子和定子不與物料接觸,即使屏蔽套破裂,也不會產生外泄漏的危險。
(3)結構緊湊占地少。泵與電機系一整體,拆裝不需找正中心。對底座和基礎要求低,且日常維修工作量少,維修費用低。
(4)運轉平穩(wěn),噪聲低,不需加潤滑油。由于無滾動軸承和電動機風扇,故不需加潤滑油,且噪聲低。
(5)使用范圍廣 對高溫、高壓、低溫、高熔點等各種工況均能滿足要求。
四.屏蔽泵的缺點:
(1)由于屏蔽泵采用滑動軸承,且用被輸送的介質來潤滑,故潤滑性差的介質不宜采用屏蔽泵輸送。一般地適合于屏蔽泵介質的粘度為0.1~20mPa·s。
(2)屏蔽泵的效率通常低于單端面機械密封離心泵,而與雙端面機械密封離心泵大致相當 。
(3)長時間在小流量情況下運轉,屏蔽泵效率較低,會導致發(fā)熱、使液體蒸發(fā),而造成泵干轉,從而損壞滑動軸承 。
五.屏蔽泵的型式及適用范圍 :
根據輸送液體的溫度、壓力、粘度和有無顆粒等情況,屏蔽泵可分為以下幾種:
(1)基本型:輸送介質溫度不超過120℃,揚程不超過150m。其它各種類型的屏蔽泵都可以在基本型的基礎上,經過變型和改進而得到 。
(2)逆循環(huán)型:在此型屏蔽泵中,對軸承潤滑、冷卻和對電機冷卻的液體流動方向與基本型正好相反。其主要特點是不易產生汽蝕,特別適用于易汽化液體的輸送,如液化石油氣、一氯甲烷等。
(3)高溫型:一般輸送介質溫度最350℃,流量最高300m3/h,揚程最高115m,適用于熱介質油和熱水等高溫液體。
(4)高熔點型:泵和電機帶夾套,可大幅度提高電機的耐熱性。適用于高熔點液體,溫度最高可達250℃。夾套中可通入蒸汽或一定溫度的液體,防止高熔點液體產生結晶。
(5)高壓型: 高壓型屏蔽泵的外殼是一個高壓容器,使泵能承受很高的系統壓力。為了支承處于內部高壓下的屏蔽套,可以將定子線圈用來承受壓力 。
(6)自吸型: 吸入管內未充滿液體時,泵通過自動抽氣作用排液,適應于從地下容器中抽提液體 。
(7)多級型: 裝有復數葉輪,適用于高揚程流體輸送,最高揚程可達400m。
(8)泥漿型:適用于輸送混入大量泥漿的液體。
六.屏蔽泵選型時的注意事項:
一般的屏蔽泵采用輸送的部分液體來冷卻電機,且環(huán)隙很小,故輸送液體必須潔凈。對輸送多種液體混合物,若它們產生沉淀、焦化或膠狀物,則此時選用屏蔽泵(非泥漿型)可能堵塞屏蔽間隙,影響泵的冷卻與潤滑,導致燒壞石墨軸承和電機。
屏蔽泵一般均有循環(huán)冷卻管,當環(huán)境溫度低于泵送液體的冰點時,則宜采用伴管等防凍措施,以保證泵啟動方便。 v另外屏蔽泵在啟動時應嚴格遵守出口閥和入口閥的開啟順序,停泵時先將出口閥關小,當泵運轉停止后,先關閉入口閥再關閉出口閥 。
總之,采用屏蔽泵,完全無泄漏,有效地避免了環(huán)境污染和物料損失,只要選型正確,操作條件沒有異常變化,在正常運行情況下,幾乎沒有什么維修工作量。屏蔽泵是輸送易燃、易爆、腐蝕、貴重液體的理想用泵。
屏蔽泵的制造成本要高于一般化工流程泵,但其使用維護費用要比一般機械密封化工泵低得多。
首先,屏蔽泵沒有機封和軸承箱,泵軸完全封閉在屏蔽套內,變動密封為靜密封,有效解決了泄漏和潤滑問題;
其次,屏蔽泵取消了聯軸器,變硬連接為軟連接,有效解決了振動及噪聲問題;另外,屏蔽泵易損件明顯減少(僅有軸承或口環(huán)),事故件也相對減少(僅有屏蔽套)。 v最后,屏蔽泵運行壽命延長,檢修頻次和時間大大減少,且檢修勞動強度大大下降。
據相關統計結果, 常規(guī)泵泄漏、故障等破壞率是屏蔽泵的一倍,機械密封化工泵更換易損件的費用是相似參數屏蔽泵的一倍。按照累積總費用計算,大約一年二者的數量基本相當。
屏蔽泵主要有下面幾種損壞情況:
(1)石墨軸承、軸套和推力板磨損或潤滑液短缺發(fā)生干磨而損壞。
(2)定、轉子屏蔽套損壞
造成屏蔽套損壞的原因,主要是軸承損壞或磨損超過極限值而造成定、轉子屏蔽套相擦而損壞;其次由于化學腐蝕造成焊縫等處產生泄漏。 (3)定子繞組損壞
除和普通電機一樣:過載、匝間短路、對地擊穿等造成定子繞組損壞的原因外,還有因定子屏蔽套損壞而導致介質侵蝕電機繞組使繞組絕緣損壞。 v軸承和軸套是屏蔽泵唯一的易損件。在泵運行期間這些零件的運行條件必須保持穩(wěn)定!
軸承在超過磨損界限后,便會引起轉子屏蔽套和定子屏蔽套的接觸,造成定子屏蔽套的破損,因此要密切注意運轉中軸承的點檢。 在運轉中屏蔽泵發(fā)生振動、有異常聲音或定期檢查時,一定要拆開泵,檢查軸承,要記錄屏蔽泵相應型號的軸承內徑D 和軸套外徑d。軸承調換的磨損量: D - d = 0. 3~0. 5 mm。也就是說,如發(fā)現軸承和軸套的磨損量超過該值就要視實際磨損情況更換其中1件或兩件。
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