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阀门常识

浅谈磁力泵与屏蔽泵

标签:浅谈,磁力,屏蔽  添加时间:2021年05月08日  点击114次

随着人们环保意识的日益加强和环保法规的渐渐健全,泵走漏的题目越来越引起人们的正视。从理论上讲,杜绝泵走漏最有用的措施就是采用无密封泵。《浅谈磁力泵与屏蔽泵》一文偏重阐述了两类无密封泵即磁力驱动泵、屏蔽泵的基本原理、工作性能、适用范围及其优瑕玷,并对两类泵作了对比分析。
  
  多年来,常规的有密封泵一向是石化工业的主力装备。这种泵上装有各种各样的密
  
  封,从填料密封直到复杂的双端面机械密封。有密封泵的重要好处是单位成本低,设计
  
  上的通用性,用户对此维护体例已经风俗。其瑕玷是,该密封必须产生走漏来润滑密封
  
  面。填料密封的走漏量一样平常为3~80mL/h,制造优秀的机械密封仅有微量走漏,其走漏
  
  量为0.01~3mL/h。假如密封出事故,则输送介质就会走漏到大气中,从而危害人身和
  
  环境。此外,虽然目前机械密封及其精巧的辅助体系已经变得越来越复杂,但在延伸密
  
  封使用寿命方面所取得的进展始终不令人写意。因此,一种既可行又紧张的选择方案就
  
  是采用一种不必要轴封的离心泵即无密封泵。相比之下,无密封泵可以大大减轻或消弭
  
  这种灾祸性事故的危害并大大延伸使用寿命。无密封泵重要包括磁力驱动泵和屏蔽泵,
  
  结构上只有静密封而无动密封,用于输送液体时能保证一滴不漏。
  
  1.磁力驱动泵
  
  磁力联轴器传动泵(简称磁力驱动泵)最早是在1947年由英国HMD企业的Geoffrey
  
  Howard研制成功的。几年后西德的FranzKlaus也相继开发成功。最先使用磁力驱动
  
  泵的两家企业是英国的帝国化学工业企业和德国的拜尔化学企业。开发磁力驱动泵的最
  
  初目的是为了珍爱从事化工、核动力、国防等工业现场人员的安全和健康。20世纪70
  
  年代中期以后因为稀土钴(1978年)、最强有力的钕铁硼(1983年)等新一代永磁铁
  
  和碳化硅轴承技术的开发使磁力驱动泵的技术水平有了极大的进步。据国外样本和文献
  
  资料表现,磁力驱动泵的流量如今可达1150m3/h;扬程达500m;介质温度范围-120℃~
  
  450℃;粘度极限100~200cp;介质中磨蚀性固体颗粒含量可达1.5%(按重量),固体
  
  颗粒粒度可达100μm;采取特别措施后,泵能输送含20%不溶性固体物的渣浆,固体物
  
  直径可达20mm;体系压力可达450bar。磁力驱动泵还适应于机械密封很难胜任的高真
  
  空使用条件。技术上的这些突破和其它改进措施,使磁力驱动泵的可靠性和经济性有了
  
  惊人的进步。对磁力驱动泵和机械密封泵的可用率和易修性的调查注解,有密封泵的损
  
  坏率和故障率都显明高于磁力驱动泵。例如在400℃的热液泵上的机械密封平均寿命为
  
  6个月,而磁力驱动泵能运转多年,惟一必要的维护只是对泵和电机的外部轴承进行正
  
  常的润滑。在化工领域中获得的大量经验已使人们得出如许的结论:磁力驱动泵已经发
  
  展成为很多流程装配中最经济的解决办法。因此,磁力驱动泵使用的增多已不仅仅是因
  
  为一个可靠的环境因素,而且还有大幅度削减运行、维修费用的经济因素。其应用范围
  
  已从输送危害性液体和贵重液体扩大到必要长寿命、维护少的通俗用泵场合,例如远洋
  
  船舶上因维护费用高而用磁力驱动泵来输送空调体系用冷水。最近十年来磁力驱动泵的
  
  应用急剧增加,已经成为各种应用领域中的常见装备。磁力驱动泵如今可以知足无密封
  
  泵悉数应用领域的90%。
  
  磁力驱动泵是行使磁体能吸引铁磁物质以及磁体或磁场之间有磁力作用的特征;而
  
  非铁磁物质不影响或很少影响磁力的大小,因此可以无接触地透过非磁导体(隔离套)
  
  进举措力传输,这种传动装配称为磁性联轴器。电动机通过联轴器和外磁钢联在一路,
  
  叶轮和内磁钢联在一路。在外磁钢和内磁钢之间设有全密封的隔离套,将内、外磁钢完
  
  全隔开,使内磁钢处于介质之中,电动机的转轴通过磁钢间磁极的吸力直接带动叶轮同
  
  步转动。其重要好处:因为传动轴不必要穿入泵壳,而是行使磁场透过空气间隙和隔离
  
  套薄壁传动扭矩,带动内转子,因此从根本上消弭了轴封的走漏通道,实现了完全密封;
  
  传递动力时有过载珍爱作用;除磁性材料与磁路设计有较高要求外,其余部分技术要求
  
  不高;磁力驱动泵的维护和检修工作量小。其重要瑕玷:磁力驱动泵的服从比通俗离心
  
  泵低;对防单面走漏的隔离套的材料及制造要求较高;磁力驱动泵因为受到材料及磁性
  
  传动的限定,因此国内一样平常只用于输送100℃以下、1.6MPa以下的介质;因为隔离套材
  
  料的耐磨性一样平常较差,因此磁力驱动泵一样平常用于输送不含固体颗粒的介质;联轴器对中
  
  要求高,对中不当时,会导致进口处轴承的损坏和防单面走漏隔离套的磨损。
  
  2.屏蔽泵
  
  屏蔽泵属离心式无密封泵,泵和驱动电机都被封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。这种结构取消了传统离心泵具有的旋转轴密封装配,能
  
  做到完全无走漏。屏蔽泵把泵和电机联在一路,电动机的转子和泵的叶轮固定在统一根
  
  轴上,行使屏蔽套将电动机的转子和定子隔开,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。其重要好处:①与有密封泵相比,省去了维修和替换密封的麻
  
  烦,也省去了联轴器,零件数量少(只有机械密封泵的30%左右),可靠性高。无滚动
  
  轴承和电机的风扇,不必要加润滑油,且运转平稳、噪音低。可配置轴承磨损监视器,
  
  检测轴承的磨损情况。②结构紧凑,占用空间小,对底座和基础的要求低,没有联轴器
  
  的对中题目,安装容易且费用低。日常维修工作量少,维修费用低。③能在真空体系或
  
  “真空”与“正压”交替运行的情况下正常运转而无走漏。可以在高真空度情况下直接
  
  从真空槽中把物料送至其他容器中。使用范围广,对于高温、高压、极低温、高熔点等
  
  各种工况均能知足要求。其重要瑕玷:①因为采用滑动轴承,且用被输送的介质润滑,
  
  故对润滑性差的介质就不适宜采用屏蔽泵输送。一样平常适合于屏蔽泵的介质粘度范围为
  
  0.1~20cP。②屏蔽泵的服从通常低于有密封的离心泵。但在中、小功率的情况下,与
  
  双端面密封泵相比,后者因为增长了冷却和冲洗体系的功率消费,故总服从相差不大。
  
  ③离心泵运行时,要求流量应高于最小延续流量。对屏蔽泵这点尤其紧张,由于在小流
  
  量工况下,泵服从较低且会导致发热,使流体蒸发而造成泵干转,引起滑动轴承的损坏。
  
  3.磁力驱动泵与屏蔽泵的比较
  
  在曩昔十年中,磁力驱动泵已成为广大应用领域中的常见装备。相比之下,屏蔽泵
  
  已被看作是一种价格更高、更特别的泵,多数情况下只在有专门订货时才设计制造。尽
  
  管这种看法随着标准化屏蔽泵系列的出现而正在转变,但屏蔽泵在市场中仍只占相称小
  
  的份额。
  
  一样平常来说,无密封泵的可靠性等同于或优于相称的有密封泵。但是这两种泵都会因
  
  使用不当(分外是干转和偏离设计点运转)而易遭损坏。用输送介质润滑轴承的无密封
  
  泵在长时间的干转后才会发生轴承磨损。在缺乏运行监控情况下,这种磨损是看不见的,
  
  在某些情况下可能导致泵损坏和密封套的破裂。标准的磁力驱动装配在损坏情况下会使
  
  液体泄入联轴器体内,并且通过联轴器轴承走漏到外界大气中。这种走漏通常因为液体
  
  必须流经弯曲勉强通路而受到节制,一样平常不会造成紧张后果。这种标准的磁力驱动装配还可
  
  以作很大改进以避免走漏,改进方法是采用通气口来防止联轴器体内的压力增大和采用
  
  辅助的(驱动装配)轴封来防止走漏。相比之下,屏蔽泵会使走漏液体密封在电机体内,
  
  并防止进一步外泄。不过要把液体密封住,只有在精密细致压力容器(电机壳)到接线
  
  盒之间的电缆接头的情况下才有可能。这个部位历来是屏蔽泵的惟一弱点。设计不良会
  
  使第二道(指电机壳)密封不起任何作用。即使密封套万一损坏,磁力驱动泵可以完全
  
  得到清理,而且未受损坏的零件可以重新使用。假如需要,这种维修在现场就可进行。
  
  而走漏到屏蔽泵电机体内的液领会使绕组损坏。虽然某些泵型具有可拆卸的定子结构,
  
  但大部分屏蔽泵都是采用密封式电机或具有焊接结构,这就必要送到工厂去维修或者重
  
  新替换一个昂贵的体内部件。
  
  对于标准磁力驱动泵,不必要批准伤害使用区,而屏蔽泵则必要合格证。在很多情
  
  况下这种合格证在欧洲各国也相互不同等,可能必要增设运行工况监控装配,如,必要
  
  确保流程液存放的液位探测器。对于标准情势的屏蔽泵,其温度局限在约100℃以内。
  
  决定因素是电机绕组采用的绝缘等级,为了战胜这个题目,电机装有自力的冷却回路,
  
  从而增长了管路、冷却液源、泵和热交换器的额外费用。标准的同步磁力驱动泵可以在
  
  约400℃温度下运转。
  
  总的来说,磁力驱动泵可以知足无密封泵悉数应用领域的90%。这种泵技术规格齐
  
  全,价格经济,交货期短,使用方便,维修时不必要电工参与,而且可以与通俗的有密
  
  封泵直接互换。屏蔽泵结构复杂,价格昂贵,通常不能知足常规的标准。此外,密封零
  
  部件牵涉到维护题目,多工种安装题目,以及交货期长等题目,这些都使得屏蔽泵只能
  
  应用在磁力驱动泵不能知足的、伤害程度很高的各种边缘应用领域。显尔易见,这两种
  
  泵虽然同时占据市场,但磁力驱动泵将会霸占更大的市场份额,而成为将来各种环保、
  
  安全工业的主力装备。
  
  在国内,因为国人的环保意识尚不是很强,环保法规还不够健全,再加上实行力度也不
  
  够,人们对泵走漏的题目普遍正视不足。从而使国内泵制造厂对如何最大限度地削减泵
  
  (尤其是工业用泵)走漏的研究投入很少。致使国产无密封泵(包括磁力驱动泵及屏蔽
  
  泵)的研制、开发水平与国际先辈水平相比有较大差距。随着我国加入WTO,以及最近
  
  五年优先发展环保产业的战略方针的提出,可以预见,大力发展无密封泵,将会成为今
  
  后我国工业用泵的一个发展趋势

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