屏蔽泵知识大全

    随着化学工业的发展以及人们对环境、安全意识的提高，对化工用泵的要求也越来越高，在一些场合对某些泵提出了绝对无泄漏要求，这种需求促进了屏蔽泵技术的发展。屏蔽泵由于没有转轴密封，可以做到绝对无泄漏，因而在化工装置中的使用已愈来愈普遍。

一、屏蔽泵的原理和结构特点

    1、屏蔽泵把泵和电机连在一起，电动机的转子和泵的叶轮固定在同一根轴上，利用屏蔽套将电机的转子和定子隔开，其动力通过定子磁场传给转子，转子在被输送的介质中运转。

    2、屏蔽泵的泵和驱动电机都被密封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，这种结构取消了传统离心泵具有的旋转轴密封装置，故能做到完全无泄漏。

 

二、屏蔽泵的型式及适用范围

1、基本型

基本型屏蔽泵

    适用范围：输送介质温度不超过120℃，扬程不超过150m。其它各种类型的屏蔽泵都可以在基本型的基础上，经过变型和改进而得到

2、逆循环型

逆循环型屏蔽泵

    适用范围：在此型屏蔽泵中，对轴承润滑、冷却和对电机冷却的液体流动方向与基本型正好相反。其主要特点是不易产生汽蚀，特别适用于易汽化液体的输送。

3、高温型

高温型屏蔽泵

    适用范围：一般输送介质温度最高350℃，流量最高300m3/h，扬程最高115m，适用于热介质油和热水等高温液体。

4、高融点型

高融点型屏蔽泵

适用范围：泵和电机带夹套，可大幅度提高电机的耐热性。适用于高融点液体，温度最高可达250℃。夹套中可通入蒸汽或一定温度的液体，防止高融点液体产生结晶。

5、自吸型

自吸型屏蔽泵

适用范围：吸入管内未充满液体时，泵通过自动抽气作用排液，适应于从地下容器中抽提液体。

6、多级型

多级型屏蔽泵

  适用范围：装有复数叶轮，适用于高扬程流体输送，最高扬程可达400m。

 

三、屏蔽泵的优缺点

1、屏蔽泵的优点

    (1)全封闭。结构上没有动密封，只有在泵的外壳处有静密封，因此可以做到完全无泄漏，特别适合输送易燃、易爆、贵重液体和有毒、腐蚀性及放射性液体。

    (2)安全性高。转子和定子各有一个屏蔽套使电机转子和定子不与物料接触，即使屏蔽套破裂，也不会产生外泄漏的危险。

    (3)结构紧凑占地少。泵与电机成为一个整体，拆装不需要对中找正。对底座和基础要求低，且日常维修工作量少，维修费用低。

    (4)运转平稳，噪声低，不需加润滑油。由于无滚动轴承和电动机风扇，故不需加润滑油，且噪声低。

    (5)使用范围广。对高温、高压、低温、高熔点等各种工况均能满足要求。

2、屏蔽泵的缺点

    (1)由于屏蔽泵采用滑动轴承，且用被输送的介质来润滑，故润滑性差的介质不宜采用屏蔽泵输送。一般适合于屏蔽泵介质的粘度为0.1～20mPa.s。

    (2)屏蔽泵的效率通常低于单端面机械密封离心泵，而与双端面机械密封离心泵大致相当。

    (3)长时间在小流量情况下运转，屏蔽泵效率较低，轴向力增加，会导致发热、使液体蒸发，而造成泵干转，从而损坏滑动轴承、推力盘。

 

四、屏蔽泵的使用注意事项

    1、严禁无液运转和1min以上的断流运转，以防损坏电动机和轴承。

    2、严禁逆向运行1min以上，逆向运行有可能导致轴承的异常磨损。

    3、严禁在气蚀状态下进行运转，泵在气蚀状态下运行，将会导致轴承的早期磨损。

    4、停泵时先打开旁路阀，然后关闭泵出口阀，按停车按钮，关反向环流阀。

    5、要经常检查冷却水的畅通情况，确保泵的表面温度不超过规定值，同时也要注意节约用水。

    6、要经常检查TRG表的指示，如发生异常要果断处理。

    7、查看压力指示情况，入口过滤器堵塞情况，必要时要清理。

    8、检查运转声音、振动、泄漏等异常情况并要处理。

    9、要调节出口阀确保其不超负荷运转。

 

五、屏蔽泵的检修

    为了避免和减少屏蔽泵的突然损坏事故，屏蔽泵需要定期检修。如遇有轴承监视器“报警”时，须立即进行检修。

    屏蔽泵的检修方法是：将屏蔽泵进行解体，对各零件先进行清理，再对它们作表观检查，是否有异常。然后对关键部位的尺寸进行测量，对电机绕组作电气检查。

1、机械检查

    测量石墨轴承的孔径和轴套的轴径，并察看它们配合面的光洁度。如石墨轴承和轴套的配合间隙超过检修标准的规定(0.55—11kw配合间隙，直径差为0.4㎜，15—45kw配合间隙，直径差为0.5㎜)或配合面光洁度不良时，需根据情况更换轴承、轴套或推力板。

    测量检查叶轮的上、下外止口和与它们相配合的口环及泵座内径的尺寸，这两个配合间隙是否在检修标准规定的范围内，超差时需更换零件或采取其它措施(如：堆焊、镶套)使配合间隙达到规定要求。否则将影响泵的性能、流量、扬程、轴向平衡力等。

    观察检查定、转子屏蔽套的表观情况，尤其要注意焊缝处有无异常情况，必要时应作探伤、检漏检查。

    经过长期运行后，转动部分的平衡情况可能有变化。因此，有必要将转子连同叶轮等旋转零件组装在一起做动平衡试验。

2、电气检查

    直流电阻检查：三相电阻的不平衡度不得超过2%。

    绝缘电阻检查：屏蔽泵电机绕组的绝缘电阻一般能达到100MΩ以上。如低于5MΩ时需分析原因，绝缘是否受潮，或屏蔽套是否有泄漏点等，如经定子屏蔽套检漏无问题，则纯属绝缘受潮，需进行干燥处理，如定子屏蔽套有问题，则需更换屏蔽套。

 

六、屏蔽泵的恢复性大修

    如遇绕组或屏蔽套损坏的屏蔽泵，则需进行恢复性大修。损坏情况大体分为两种：一种是定子屏蔽套良好，而定子绕组发生对地、相间击穿，线圈匝间短路，过载而造成绕组烧毁。另一种是由于定子屏蔽套损坏而使介质侵入定子绕组致使定子绕组损坏。不论哪种情况，均需更换定子线圈和屏蔽套。

    由于屏蔽泵结构特殊，更换定子绕组变得比较复杂，必须拆除定子屏蔽套及两端封板，才能拆除定子绕组。修复绕组后，又必须重新制作新的屏蔽套和封板。其材料要求特殊，且制作精度也要求较高。

1、  定子绕组更换

    定子绕组更换和普通电机是相似的，只是绝缘等级高一些，大多采用H级绝缘（最高允许温度180℃）。QY聚酰亚胺漆包线、槽绝缘、槽楔、绝缘套管、引接线及浸渍漆等均需采用H级绝缘的材料。更换绕组的原则是：按原样修复，尤其是线圈匝数不可随意变动，匝数变化将明显影响电机的主要性能，线径则只要接近原总面积即可，绕组形式、线圈跨距也不要变动。

2、  屏蔽套的更换

    更换屏蔽套是修复屏蔽泵的难点和特殊之处，是保证修复屏蔽泵质量的关键。要达到原机水平，必须注意以下几个方面。

(a)屏蔽套的选材

    在屏蔽泵电机的损耗中，定子屏蔽套损耗很大，有时达到铁损耗的2~3倍，修复后的屏蔽套损耗应维持在原有水平。

    定子屏蔽套损耗正比于屏蔽套厚度，反比于屏蔽套材料的电阻系数。屏蔽套材料必须是具有良好的机械性能和抗腐蚀性能的非导磁材料，为了减小涡流损耗要选用电阻系数大的材料。厚度不宜过薄，太薄会影响机械强度；也不宜过厚，过厚会使屏蔽套损耗增大。进口屏蔽泵的屏蔽套大多采用一种含镍量达50%以上的称为Hastelloy-c的特种不锈钢材料，这种材料的性能全部满足上述几项要求。而其电阻系数可比一般不锈钢1Cr18Ni9Ti大一倍，即屏蔽套损耗是普通不锈钢材料的1/2。

(b)屏蔽套的制作

    屏蔽套的制作过程应该是屏蔽泵恢复性大修的难点和关键所在。屏蔽套的尺寸精度及形状公差要求较高，焊缝的焊接质量要求也很严格。从下料展开尺寸的计算、裁剪、直缝焊接、整圆、压装、环缝焊接、检漏等都有一定的技术难度。屏蔽电机的定转子间的有效间隙一般只有0.5~1.0㎜，因此要求屏蔽套不但要能顺利压入定、转子铁心，而且要使屏蔽套紧贴铁心，只有这样才能保证定、转子之间有足够有效间隙。

(c)定子总体检漏

    在完成定子封板和机壳的焊接，压入屏蔽套及完成屏蔽套两端的环缝焊接后，应对定子总体进行检漏检查。方法是：在机座和定子屏蔽套之间的内腔充以0.5㎏/c㎡的压力，再将定子总体浸没在清水中，如有泄漏点时，水中会冒气泡，这是一种简单而有效的检漏方法。

3、总装和检查性试验

    在完成定、转子的修理后，备好合格的石墨轴承、轴套、推力板、密封圈等即可进行总装。装配完成后用手转动转子，转动应均匀、灵活，转子应有一定的轴向窜动量，其窜动量应在检修标准规定的范围内：

    屏蔽泵功率（KW） 0.55～3.7   5.5～11    15～45

    轴向窜动（㎜）    0.9～1.5    1.4～2.0   1.8～2.5

    完成总装后再检查一下直流电阻和绝缘电阻等，认为电气性能正常后，对屏蔽泵做运转试验，观察其电流、声音、振动等有无异常。如有试验条件能做一下泵的性能试验则更好。

 

七、屏蔽泵的损坏类型

    1、石墨轴承、轴套和推力板磨损或润滑液短缺发生干磨而损坏。

    2、定、转子屏蔽套损坏。造成屏蔽套损坏的原因，主要是轴承损坏或磨损超过极限值而造成定、转子屏蔽套相擦而损坏；其次由于介质中有固体颗粒、化学腐蚀造成焊缝等处产生泄漏。

    3、定子绕组损坏。除和普通电机一样：过载、匝间短路、对地击穿等造成定子绕组损坏的原因外，还有因定子屏蔽套损坏而导致介质侵蚀电机绕组使绕组绝缘损坏。