隨著化學工業的發展以及人們對環境、安全意識的提高,對化工用泵的要求也越來越高,在一些場合對某些泵提出了絕對無泄漏要求,這種需求促進了屏蔽泵技術的發展。屏蔽泵由于沒...
隨著化學工業的發展以及人們對環境、安全意識的提高,對化工用泵的要求也越來越高,在一些場合對某些泵提出了絕對無泄漏要求,這種需求促進了屏蔽泵技術的發展。屏蔽泵由于沒有轉軸密封,可以做到絕對無泄漏,因而在化工裝置中的使用已愈來愈普遍。
屏蔽泵的原理
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,而屏蔽泵屬于離心式無密封泵,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范來設計、制造。
屏蔽泵的結構
屏蔽泵屬于離心泵的一種特殊形式,主要由泵體、葉輪、定子、轉子、前后導軸承以及推動盤組成。電動機與泵合為一體,定子、轉子表面分別用非磁性薄壁材料包封,轉子由前后導軸承支撐,浸在輸送的介質中。轉子軸端裝有葉輪,形成無軸封的結構,以達到無泄漏輸送的目的。
屏蔽泵結構型式:
1、電機與水泵一體化結構,水泵與電動機為同軸連接;
2、電動機定子內側和轉子外側具有屏蔽套,屏蔽套內側和泵內連通;
3、安裝方式分臥式和立式兩種
4、電動機取消了冷卻風扇,通過定子與轉子之間循環介質對電動機進行冷卻,同時采用電動機機座表面冷卻。
屏蔽泵的類型
一、根據被輸送液體的溫度、壓力、有否顆粒和粘度高低等不同要求,屏蔽泵可分為以下幾種型式:
1、基本型(標準型)
基本分離型屏蔽泵
輸送介質溫度不超過120℃,揚程不超過100m,其它各種類型的屏蔽泵都是在基本型的基礎上的變型和改進。
2、逆循環型
標準逆向循環型屏蔽泵
這種型式的屏蔽泵,其軸承潤滑、冷卻和電動機冷卻的液體流動方向與基本型正好相反。
逆循環型泵的主要特點是不易產生汽蝕,適合輸送易汽化的液體,有時也稱之為易汽化型。
3、高溫型
高溫分離型屏蔽泵
輸送介質溫度可高達450℃。通常在屏蔽電機外增加冷卻水套和在外部循環管加冷卻套管,將高溫循環液冷卻以降低電機和軸承溫度。在功率不大的場合,有的制造廠不采用冷卻液,而是在電動機外部設置散熱翅片和用特殊繞組來適應工況,其使用溫度一般不能超過400℃。
4、高熔點型
在泵的液力端和電動機側均帶有夾套,夾套中可通入蒸汽或一定溫度的液體以防止高熔點液體產生結晶。泵的外部循環管也要加保溫(加熱)夾套。
5、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,可以由定子線圈本身用作承受壓力。也可以做成在高溫、高壓下運轉的屏蔽泵。
6、自吸型
自吸型屏蔽泵
泵的吸入口比葉輪中心要高很多,在停泵后,當吸入管路中沒有液體時,葉輪和加大的泵室內始終充滿液體,再啟動時不必灌水,泵就可以工作。自吸泵特別適合于從地下容器中抽取液體。
此外,按不同方法還可分為液下型、泥漿型、高壓管路型以及專為船舶、核電站和吸收制冷裝置用的各種類型屏蔽泵。也可以分為立式、臥式、在線式以及單級、多級等不同類型。
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
泥漿分離型屏蔽泵
適用于輸送混入大量泥漿的液體。
二、由葉輪排出的高壓液體作循環冷卻液帶走熱量,根據輸送介質的不同,循環冷卻分為正循環、逆循環和外循環三種。
軸內循環屏蔽泵
軸外循環屏蔽泵
全夾套軸外循環屏蔽泵
屏蔽泵選型時的注意事項
屏蔽泵由泵殼、葉輪、定子、轉子、軸承、軸套、推力盤等零部件組成。屏蔽泵是一種無泄漏泵,泵和驅動電機都被密封在被泵送介質充滿的泵殼內,泵殼只有靜密封,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。屏蔽泵的軸承是靠在泵殼內部流動的工作介質潤滑的,為保證軸承得到有效的潤滑,屏蔽泵禁止在斷流或流量小于最低流量的情況下運行。為了降低電機溫度或循環介質的溫度,部分屏蔽泵還設置了夾套。屏蔽泵電機和軸承故障可以通過TRG指針進行判斷。
一般的屏蔽泵采用輸送的部分液體來冷卻電機,且環隙很小,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冷卻管,當環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。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。
屏蔽泵應用
屏蔽泵是由原子能工業對無泄漏特殊要求而發展起來,近年來,屏蔽泵在易燃、易爆的石油化工工業的應用逐漸廣泛,其技術也日趨成熟。
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屏蔽泵適用于哪些場合?
1
壓力狀況不正常的場合。
在泵的吸入側壓力較高,與排出側壓力之差比較小的狀況下使用,如采用填料函會承受額外的應力。
2
需要保持高度真空的場合。
如采用填料函,當軸稍有偏心或發生磨損時,就會有空氣通過填料函進入。
3
真空、壓力交替操作的場合。
用于普通真空運轉的填料函或密封結構,不能用于壓力下運轉。
4
處理貴重液體的場合。
液體,造成較大的經濟損失。
5
處理有毒液體的場合。
和生命的危害。如果采用填料函,由于泄漏每年要損失相當數量的貴重如采用填料函,有毒液體的泄漏,將會造成對人體健康
6
發生爆炸性氣體的場合。
雖然,易燃的液體,如汽油,煤油、噴氣燃料等能用一臺具有旋轉密封的離心泵連上防爆電動機來輸送,但是泄漏的液體和變成蒸氣的液體將使整個場地成為有爆炸危險的地方。
7
處理有放射性液體的場合。
具有放射性液體是不允許從填料函處泄漏的。此外,許多填料的材質是不能與具有放射性液體長期接觸的。
8
處理腐蝕性液體的場合。
除了因填料函的泄漏會產生局部腐蝕外,工藝流程裝置還會有被因腐蝕性液體泄漏產生的蒸汽所侵蝕。
9
處理有害液體的場合。
由于填料函的泄漏而產生的惡臭等有害氣體時,就會形成不能進行操作的惡劣狀況。
10
處理易于反應液體的場合。
如果使用屏蔽泵,液體不會有被生氣、水份、填料潤滑劑及其他物質污染而凝固,也不會結晶及引起其他障害。
屏蔽泵的應用范圍很廣,它可以用在如上所述的特定場合,也可以用在很多一般的場合,并且不同類型的屏蔽泵,其使用范圍也有部分交叉重疊。