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一、屏蔽泵的原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
普通離心泵的驅(qū)動(dòng)是通過(guò)聯(lián)軸器將泵的葉輪軸與電動(dòng)軸相連接,使葉輪與電動(dòng)機(jī)一起旋轉(zhuǎn)而工作,而屏蔽泵是一種無(wú)密封泵,泵和驅(qū)動(dòng)電機(jī)都被密封在一個(gè)被泵送介質(zhì)充滿的壓力容器內(nèi),此壓力容器只有靜密封,并由一個(gè)電線組來(lái)提供旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)并驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子。這種結(jié)構(gòu)取消了傳統(tǒng)離心泵具有的旋轉(zhuǎn)軸密封裝置,故能做到*無(wú)泄漏。本
文
屏蔽泵把泵和電機(jī)連在一起,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和泵葉輪固定在同一根軸上,利用屏蔽套將電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子隔開,轉(zhuǎn)子在被輸送的介質(zhì)中運(yùn)轉(zhuǎn),其動(dòng)力通過(guò)定子磁場(chǎng)傳給轉(zhuǎn)子。
此外,屏蔽泵的制造并不復(fù)雜,其液力端可以按照離心泵通常采用的結(jié)構(gòu)型式和有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來(lái)設(shè)計(jì)、制造。
二、屏蔽泵的優(yōu)缺點(diǎn)本
1、屏蔽泵的優(yōu)點(diǎn)
(1)全封閉。結(jié)構(gòu)上沒(méi)有動(dòng)密封,只有在泵的外殼處有靜密封,因此可以做到*無(wú)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(zhuǎn)子和定子各有一個(gè)屏蔽套使電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子不與物料接觸,即使屏蔽套破裂,也不會(huì)產(chǎn)生外泄漏的危險(xiǎn)。
(3)結(jié)構(gòu)緊湊占地少。泵與電機(jī)系一整體,拆裝不需找正中心。對(duì)底座和基礎(chǔ)要求低,且日常維修工作量少,維修費(fèi)用低。
(4)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪聲低,不需加潤(rùn)滑油。由于無(wú)滾動(dòng)軸承和電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇,故不需加潤(rùn)滑油,且噪聲低。
(5)使用范圍廣。對(duì)高溫、高壓、低溫、高熔點(diǎn)等各種工況均能滿足要求。
2、屏蔽泵的缺點(diǎn)
(1)由于屏蔽泵采用滑動(dòng)軸承,且用被輸送的介質(zhì)來(lái)潤(rùn)滑,故潤(rùn)滑性差的介質(zhì)不宜采用屏蔽泵輸送。一般地適合于屏蔽泵介質(zhì)的粘度為0.1~20mPa.s。
(2)屏蔽泵的效率通常低于單端面機(jī)械密封離心泵,而與雙端面機(jī)械密封離心泵大致相當(dāng)
(3)長(zhǎng)時(shí)間在小流量情況下運(yùn)轉(zhuǎn),屏蔽泵效率較低,會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱、使液體蒸發(fā),而造成泵干轉(zhuǎn),從而損壞滑動(dòng)軸承。
三、屏蔽泵的型式及適用范圍
根據(jù)輸送液體的溫度、壓力、粘度和有無(wú)顆粒等情況,屏蔽泵可分為以下幾種:
1、基本型
輸送介質(zhì)溫度不超過(guò)120℃,揚(yáng)程不超過(guò)150m。其它各種類型的屏蔽泵都可以在基本型的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)變型和改進(jìn)而得到。
2、逆循環(huán)型
在此型屏蔽泵中,對(duì)軸承潤(rùn)滑、冷卻和對(duì)電機(jī)冷卻的液體流動(dòng)方向與基本型正好相反。其主要特點(diǎn)是不易產(chǎn)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(zhì)溫度zui高350℃,流量zui高300m3/h,揚(yáng)程zui高115m,適用于熱介質(zhì)油和熱水等高溫液體。
4、高融點(diǎn)型
泵和電機(jī)帶夾套,可大幅度提高電機(jī)的耐熱性。適用于高融點(diǎn)液體,溫度zui高可達(dá)250℃。夾套中可通入蒸汽或一定溫度的液體,防止高融點(diǎn)液體產(chǎn)生結(jié)晶。
5、高壓型
高壓型屏蔽泵的外殼是一個(gè)高壓容器,使泵能承受很高的系統(tǒng)壓力。為了支承處于內(nèi)部高壓下的屏蔽套,可以將定子線圈用來(lái)承受壓力。
6、自吸型
吸入管內(nèi)未充滿液體時(shí),泵通過(guò)自動(dòng)抽氣作用排液,適應(yīng)于從地下容器中抽提液體。
7、多級(jí)型
裝有復(fù)數(shù)葉輪,適用于高揚(yáng)程流體輸送,zui高揚(yáng)程可達(dá)400m。
8、泥漿型
適用于輸送混入大量泥漿的液體。
機(jī)型 | 主要材質(zhì)區(qū)分 | ||||||||||||
基本型 | SUS304系(OCr19Ni9) | ||||||||||||
逆循環(huán)型 | SUS304L系(OOCr19Ni11) | ||||||||||||
高溫分離型 | SUS316系(OCr17Ni12Mo2) | ||||||||||||
自吸式 | SUS316L系(OOCr17Ni14Mo2) | ||||||||||||
高融點(diǎn)用 | 1Cr18Ni9系 | ||||||||||||
泥漿密封型 | 特殊 | ||||||||||||
注液式氣封型泥漿用 | |||||||||||||
封液式氣封型泥漿用 | 設(shè)計(jì)壓力區(qū)分 | ||||||||||||
LPG地上用 | 10kgf/ (1Mpa) | ||||||||||||
特殊 | 20kgf/ (2Mpa) | ||||||||||||
30kgf/ (3Mpa) | |||||||||||||
連接體 | 40kgf/ (4Mpa) | ||||||||||||
| 50kgf/ (5Mpa) | ||||||||||||
60kgf/ (6Mpa) | |||||||||||||
70kgf/ (7Mpa) | |||||||||||||
80kgf/ (8Mpa) | |||||||||||||
90kgf/ (9Mpa) 以上 or over |
四、屏蔽泵選型時(shí)的注意事項(xiàng)
一般的屏蔽泵采用輸送的部分液體來(lái)冷卻電機(jī),且環(huán)隙很小,故輸送液體必須潔凈。對(duì)輸送多種液體混合物,若它們產(chǎn)生沉淀、焦化或膠狀物,則此時(shí)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(rùn)滑,導(dǎo)致燒壞石墨軸承和電機(jī)。
屏蔽泵一般均有循環(huán)冷卻管,當(dāng)環(huán)境溫度低于泵送液體的冰點(diǎn)時(shí),則宜采用伴管等防凍措施,以保證泵啟動(dòng)方便。
另外屏蔽泵在啟動(dòng)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守出口閥和入口閥的開啟順序,停泵時(shí)先將出口閥關(guān)小,當(dāng)泵運(yùn)轉(zhuǎn)停止后,先關(guān)閉入口閥再關(guān)閉出口閥。
總之,采用屏蔽泵,*無(wú)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(méi)有異常變化,在正常運(yùn)行情況下,幾乎沒(méi)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。
屏蔽泵的具體類型、結(jié)構(gòu)及安全保護(hù)裝置
屏蔽電泵(FA型為例)分解相關(guān)圖片
三、屏蔽泵主要類型說(shuō)明
(一)、屏蔽泵的主要類型
1、基本型(F)
屏蔽電泵的電動(dòng)機(jī)和泵構(gòu)成一個(gè)整體。定子的內(nèi)表面和轉(zhuǎn)子的外表面有非導(dǎo)磁性的耐腐蝕金屬薄板密封焊接,使定子繞組和轉(zhuǎn)子鐵芯與輸送液體*隔開,不會(huì)受到輸送液的浸蝕。另外,葉輪與轉(zhuǎn)子裝在一根軸上,由電機(jī)前后2個(gè)軸承支撐。整個(gè)轉(zhuǎn)子體浸沒(méi)在輸送液中,沒(méi)有接液部與外界貫通的轉(zhuǎn)動(dòng)零部件,因而是一種無(wú)泄漏的結(jié)構(gòu)。
2、內(nèi)循環(huán)基本型 – F-V型和內(nèi)循環(huán)基本型 - FA-V型
與基本型結(jié)構(gòu)基本類似,電機(jī)循環(huán)液由FB端蓋(又稱前軸承座)過(guò)液孔直接進(jìn)入電機(jī)腔,然后通過(guò)轉(zhuǎn)子軸內(nèi)孔返回葉輪入口。由于取消了循環(huán)管,也減少了可能發(fā)生的泄漏點(diǎn),使運(yùn)行更加安全,結(jié)構(gòu)也更加緊湊。
3、逆循環(huán)型-R 型及逆循環(huán)型-RA型
逆循環(huán)型適用于輸送易氣化液體。其特點(diǎn)是潤(rùn)滑冷卻的路徑與基本型相反,故稱為逆循環(huán)型。這種泵本身無(wú)需排氣閥,其逆循環(huán)管路可將電機(jī)循環(huán)液排到進(jìn)液罐的氣相區(qū),從而保證泵和電機(jī)腔內(nèi)無(wú)氣體存在,確保軸承的潤(rùn)滑和電機(jī)的冷卻,這種結(jié)構(gòu)適合輸送低溫液化氣體,如LPG、LNG等密度較小的易氣化液體。
4、高溫分離型-BA 型
高溫分離型適用于輸送導(dǎo)熱油、熱水等高溫液體。這里所說(shuō)的高溫液體通常是指高于允許電機(jī)入口液體zui高溫度、而低于350℃(特殊設(shè)計(jì)可達(dá)450℃)的情況,高溫分離型結(jié)構(gòu)全部帶有連結(jié)體(又稱熱屏)、熱交換器和冷卻夾套,雖然輸送的液體溫度高于規(guī)定的電機(jī)入口液體zui高溫度,但由于連結(jié)體的熱屏作用和熱交換器的冷卻作用,使得進(jìn)入電機(jī)腔內(nèi)的液體溫度低于規(guī)定的電機(jī)入口液體的zui高溫度。這種屏蔽電泵電機(jī)的冷卻和軸承的潤(rùn)滑,是由安裝在轉(zhuǎn)子后部的副葉輪強(qiáng)制循環(huán)實(shí)現(xiàn)的。
5、自吸型-G 型
自吸型屏蔽電泵適用于從地下容器中抽提液體,結(jié)構(gòu)分內(nèi)外循環(huán)兩種形式,其特點(diǎn)是通過(guò)內(nèi)泵體的的排氣作用,在吸入管路內(nèi)未充滿液體時(shí),通過(guò)泵體自動(dòng)排氣功能而實(shí)現(xiàn)揚(yáng)液,吸入高度可達(dá)5m。
6、高熔點(diǎn)型-K型
高熔點(diǎn)型屏蔽電泵工作原理與基本型接近,適用于輸送高熔點(diǎn)易結(jié)晶的液體。為了防止輸送液結(jié)晶,泵體、電機(jī)循環(huán)管、RB端蓋以及連結(jié)體等全部有保溫套,以便開機(jī)前充分預(yù)熱。
7、泥漿密封型-DA 型
泥漿密封型適用于輸送含有少量柔軟顆粒的液體,其特點(diǎn)是電機(jī)循環(huán)液為后部注液罐的清潔母液或溶劑,電機(jī)腔和泵腔內(nèi)液體由安裝在連結(jié)體部位的機(jī)械密封隔開。一般通過(guò)空氣或氮?dú)饧訅菏棺⒁汗迌?nèi)壓力高于泵入口壓力,以防止顆粒進(jìn)入電機(jī)腔。
8、氣封泥漿型-X 型
氣封泥漿型適用于輸送高粘度、易聚合液體或高濃度、大顆粒泥漿的液體,其特點(diǎn)是在泵和電機(jī)之間設(shè)有機(jī)械密封和氣封腔,將泵和電機(jī)液體隔開,不會(huì)產(chǎn)生輸送液磨損軸承現(xiàn)象。反沖洗液可以是清潔母液或溶劑,封入的氣體一般是氮?dú)饣蚩諝?。氣封泥漿型要求泥漿含量在30%以下,粒度在0.2mm以下。
9、多段型-F-M 型
多級(jí)型屏蔽電泵是裝有復(fù)數(shù)葉輪的高揚(yáng)程用泵,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是葉輪采用“背靠背”式分布,zui大限度的平衡軸向推力。另外,葉輪和導(dǎo)葉由于采用精密鑄造,蓋板的壁后僅為2mm,并且導(dǎo)葉與導(dǎo)葉之間、以及葉輪與泵蓋、泵體以及軸承座之間采用螺紋連接,使多級(jí)屏蔽電泵結(jié)構(gòu)緊湊,外形尺寸小,重量輕。
屏蔽泵的操作
1、排氣(分開泵前和開泵后)
(1)、開泵前:打開入口閥(計(jì)錄出口壓力表讀數(shù))-打開出口閥-打開逆循環(huán)管線閥(R型)-接通冷卻水(如果有)
(2)、開泵后:打開入口閥—開泵—打開出口閥—打開逆循環(huán)管線閥(R型)
2、連續(xù)正常運(yùn)行:直到氣排干凈壓力表穩(wěn)定后,調(diào)整出口閥直到壓力表指示到泵的允許使用壓力范圍,運(yùn)行電流正常(應(yīng)是額定電流的80%左右),再連續(xù)運(yùn)行。
[泵的出口壓力表讀數(shù)=泵的入口壓+泵能增加的壓力(由泵銘牌揚(yáng)程換算)]
3、停泵:先關(guān)閉出口閥,再關(guān)電源。
4、泵正反轉(zhuǎn)的判斷:
(1)、泵正轉(zhuǎn):a點(diǎn)動(dòng)電源,TRG表指針在綠區(qū)輕微擺動(dòng)后回零;
b出口壓力表能達(dá)到正常壓力;
c 泵無(wú)震動(dòng)和噪音;
d 泵運(yùn)行電流正常。
(2)、泵反轉(zhuǎn): a點(diǎn)動(dòng)電源,TRG表指針擺動(dòng)到紅區(qū);
b出口壓力表能達(dá)不到正常壓力;
c 泵有異常震動(dòng)、噪音較大;
d 泵運(yùn)行電流低于正常值。
二、屏蔽泵運(yùn)行中的檢查
1、TRG表:應(yīng)指示在綠區(qū)范圍內(nèi);
2、出口壓力表:指示在泵正常操作壓力值,指針?lè)€(wěn)定且無(wú)擺動(dòng);
3、泵的震動(dòng):泵無(wú)異常震動(dòng);
4、逆循環(huán)管線溫度:應(yīng)比入口溫度高5℃以內(nèi);
5、冷卻水:35℃以下,3~5公斤壓力,水套各部位冷卻均勻;
6、運(yùn)行電流:在額定電流以下,約是額定電流的80%左右;
7、電機(jī)表面溫度:介質(zhì)溫度+電機(jī)溫升(30℃左右)。
三、屏蔽泵的使用要求
1、嚴(yán)禁空載運(yùn)轉(zhuǎn)。
2、*清除裝置內(nèi)的鐵銹及固體異物。
3、空氣全部排除后,方可運(yùn)轉(zhuǎn)。
4、斷流運(yùn)轉(zhuǎn)不得持續(xù)超過(guò)30秒。
5、不得逆向持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
6、帶冷卻水套的屏蔽電泵,必須首先按規(guī)定的冷卻水流量接通冷卻水,然后開車運(yùn)轉(zhuǎn)。
7、在運(yùn)轉(zhuǎn)中,如發(fā)現(xiàn)異常聲音或振動(dòng)等,必須迅速查清原因排除故障。
8、TRG表指示紅色區(qū)域,不允許繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
9、在保護(hù)裝置動(dòng)作的情況下,在沒(méi)有查清動(dòng)作原因并*排除之前,不允許繼續(xù)欲行。
10、小于zui小流量時(shí),不應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
11、冷卻水套、熱交換器及比循環(huán)管路內(nèi)的流量小于規(guī)定值時(shí),不應(yīng)開車和繼續(xù)運(yùn)行。
12、屏蔽電泵映在環(huán)境溫度-20~+40℃、濕度不大于85%(25℃時(shí))和規(guī)定的防爆標(biāo)志下使用。
13、屏蔽泵正常工作狀態(tài),必須是合同要求的性能參數(shù)范圍,否則影響泵軸向推力。
四、屏蔽泵的維護(hù)
1、解體泵(按廠家使用說(shuō)明書指導(dǎo)步驟分解泵體)
2、更換備件
A、軸承取出方法:砸碎;用氣焊加熱端蓋外部。
軸承安裝方法:清理端蓋內(nèi)壁毛刺,在軸承外面和端蓋內(nèi)壁擦涂潤(rùn)滑油,以方便安放軸承,軸承要平行放入端蓋內(nèi),同時(shí)將軸承側(cè)面平整部位與端蓋頂絲孔保持垂直,放入頂絲墊片,確認(rèn)軸承已*放入端蓋底部,再將頂絲固定。(注意泵前后軸承內(nèi)側(cè)溝槽區(qū)別,勿將前后顛倒)
B、軸套取出方法:將軸套平展的放在金屬平臺(tái)上,旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子使軸套來(lái)回滾動(dòng),用錘子砸軸套的兩端1厘米處,直到出現(xiàn)裂紋松動(dòng)為止。
C、軸套安裝方法:先將軸表面用細(xì)砂紙?zhí)幚砗?,再其表面和軸套內(nèi)側(cè)擦涂潤(rùn)滑油,以便于安裝和以后拆卸。
(3)、校軸:用百分表檢查軸是否彎曲,軸彎曲在0.5mm內(nèi)允許使用。
(4)、清洗:對(duì)泵頭、葉輪、定轉(zhuǎn)子屏蔽套等進(jìn)行清洗。
(5)、組裝泵:
A.固定前端蓋(或后端蓋,可選擇);
B.將轉(zhuǎn)子由后部插入;
C.安裝后端蓋:先對(duì)稱固定兩個(gè)螺栓,同時(shí)由前部轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子保持轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)順暢無(wú)死點(diǎn),再將全部螺栓固定好。
D.測(cè)量軸向竄量:測(cè)量軸推進(jìn)去和拉出來(lái)兩種狀態(tài)下相對(duì)于前端蓋的位移,兩次測(cè)量的差值應(yīng)在使用說(shuō)明書允許范圍內(nèi)。
E.安裝葉輪:軸竄量測(cè)量無(wú)誤后,安裝葉輪,用軸頭螺栓固定好。
F.測(cè)量葉輪軸向間隙:將葉輪向外拉出,測(cè)葉輪后蓋板到前端蓋的距離,應(yīng)在使用書明書要求范圍內(nèi)。
G.安裝泵體:葉輪軸向間隙測(cè)量無(wú)誤后,將泵體固定,然后從泵入口處用工具盤動(dòng)葉輪,是否旋轉(zhuǎn)順暢。
五、屏蔽泵故障分析判斷:
1、由解體泵時(shí)部件的磨損情況分析判斷:
A、泵體口環(huán)和葉輪口環(huán)有磨損,說(shuō)明軸承內(nèi)徑過(guò)量磨損,需更換軸承。
B、葉輪前蓋板與泵體有磨損,說(shuō)明前軸承端面過(guò)量磨損,需更換軸承。
C、軸承內(nèi)徑磨損,軸套、推力盤磨損并顏色變黑,說(shuō)明電機(jī)腔內(nèi)氣體沒(méi)有排凈、缺液或空轉(zhuǎn),需更換備件。
D、前軸承端面與推力盤表面磨損,后部軸承、推力盤無(wú)磨損,說(shuō)明軸推力向前,泵處于缺液狀態(tài)。檢查入口過(guò)濾器是否堵塞、系統(tǒng)是否供液不足、泵是否發(fā)生汽蝕。
E、后軸承端面與推力盤表面磨損,前部軸承、推力盤無(wú)磨損,說(shuō)明軸推力向后,有可能流量過(guò)大,檢查是否出口閥開啟過(guò)大。
F、定、轉(zhuǎn)子屏蔽套磨損,而軸承內(nèi)徑尺寸沒(méi)有超過(guò)極限值,說(shuō)明有異物進(jìn)入電機(jī)腔內(nèi),檢查入口過(guò)濾器有無(wú)損壞。
2、由泵的振動(dòng)、噪音分析判斷:
A、泵有振動(dòng),振源來(lái)自于電機(jī)部分的兩軸承為置,說(shuō)明軸承有磨損,需檢查軸承磨損情況。
B、泵有振動(dòng),振源來(lái)自于泵體處,出口閥關(guān)閉泵壓力正常,但閥門一開啟壓力表指示突然下降,且運(yùn)行電流低于正常值,說(shuō)明泵汽蝕狀態(tài),需提高進(jìn)口液位高度滿足:裝置汽蝕余量=1.3×泵汽蝕余量。
C、泵振動(dòng)、有噪音、TRG表指示在紅區(qū)、泵出口壓力表大不大正常壓力,說(shuō)明泵反轉(zhuǎn),需調(diào)整動(dòng)力線相序。
3、由TRG表指示分析判斷:
A、表指示在黃區(qū)或紅區(qū)(其它情況正常),說(shuō)明軸承已磨損需更換。
B、表指示在綠區(qū),但電機(jī)側(cè)軸承部位有振動(dòng),解體后軸承已經(jīng)過(guò)量磨損,說(shuō)明模塊有故障不能正常指示需更換。
C、*次開泵或重新連接動(dòng)力線后(即在軸承沒(méi)有磨損情況下),表指示在紅區(qū),說(shuō)明泵在反轉(zhuǎn),需調(diào)整動(dòng)力線相序。
D、開泵后表無(wú)任何反應(yīng)、電機(jī)又很小的嗡嗡聲,說(shuō)明泵動(dòng)力線缺相,需檢查電氣線路。
E、開泵后表無(wú)任何反應(yīng)、但出口壓力、電流等一切正常,說(shuō)明表已損壞,需更換新表。
F、開車后表指示偏大不在零位(在確認(rèn)非軸承磨損情況下)將模塊上U、V、W三根線與接線柱斷開后,再開泵指針指示在零位,說(shuō)明電壓過(guò)高、有磁場(chǎng)或變頻設(shè)備對(duì)表有干擾,可通過(guò)更換變頻模塊解決。
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