屏蔽泵的工作原理及特點

屏蔽泵的工作原理及特點

隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展以及人們對環(huán)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(shù)的發(fā)展。屏蔽泵由于沒有轉(zhuǎn)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。

1、屏蔽泵的原理和結(jié)構(gòu)特點

普通離心泵的驅(qū)動是通過聯(lián)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(zhuǎn)而工作，而屏蔽泵是一種無密封泵，泵和驅(qū)動電機都被密封在一個被泵送介質(zhì)充滿的壓力容器內(nèi)，此壓力容器只有靜密封，并由一個電線組來提供旋轉(zhuǎn)磁場并驅(qū)動轉(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，故能做到完全無泄漏。屏蔽泵把泵和電機連在一起，電動機的轉(zhuǎn)子和泵的葉輪固定在同一根軸上，利用屏蔽套將電機的轉(zhuǎn)子和定子隔開，轉(zhuǎn)子在被輸送的介質(zhì)中運轉(zhuǎn)，其動力通過定子磁場傳給轉(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)范來設(shè)計、制造。

2　屏蔽泵的優(yōu)缺點

2.1　屏蔽泵的優(yōu)點

(1)全封閉。結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)子和定子各有一個屏蔽套使電機轉(zhuǎn)子和定子不與物料接觸，即使屏蔽套破裂，也不會產(chǎn)生外泄漏的危險。

(3)結(jié)構(gòu)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(chǔ)要求低，且日常維修工作量少，維修費用低。

(4)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低，不需加潤滑油。由于無滾動軸承和電動機風(fēng)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。

2.2　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(zhì)來潤滑，故潤滑性差的介質(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械密封離心泵，而與雙端面機械密封離心泵大致相當(dāng)。

(3)長時間在小流量情況下運轉(zhuǎn)，屏蔽泵效率較低，會導(dǎo)致發(fā)熱、使液體蒸發(fā)，而造成泵干轉(zhuǎn)，從而損壞滑動軸承。

3、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(chǔ)上，經(jīng)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(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)溫度高350℃，流量高300m3/h，揚程高115m，適用于熱介質(zhì)油和熱水等高溫液體。

(4)高融點型：泵和電機帶夾套，可大幅度提高電機的耐熱性。適用于高融點液體，溫度高可達250℃。夾套中可通入蒸汽或一定溫度的液體，防止高融點液體產(chǎn)生結(jié)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(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承受壓力。

(6)自吸型：吸入管內(nèi)未充滿液體時，泵通過自動抽氣作用排液，適應(yīng)于從地下容器中抽提液體。

(7)多級型：裝有復(fù)數(shù)葉輪，適用于高揚程流體輸送，高揚程可達400m。

(8)泥漿型：適用于輸送混入大量泥漿的液體。

4、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(chǎn)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(dǎo)致燒壞石墨軸承和電機。
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(yīng)嚴(yán)格遵守出口閥和入口閥的開啟順序，停泵時先將出口閥關(guān)小，當(dāng)泵運轉(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，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。