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無密封離心泵選用時應注意的問題

時間:2012-3-28 9:57:21 來源:https://www.mm0535.com 作者:弘凌泵閥 閱讀次數:1986
一、概述
     無密封離心泵,也稱無泄漏離心泵 ,可分為磁力驅動 離心泵 (以下簡稱 磁力泵 )和屏蔽泵,它們在結構上只有靜密封而無動密封,因此輸送液體時能保證一滴不漏。隨著環境保護要求的不斷提高,無密封 離心泵 的應用越來越廣泛。為便于大家合理選用無密封 離心泵 ,通過介紹無密封 離心泵 的類型、原理、結構,比較 磁力泵 和屏蔽泵的特性,歸納出無密封 離心泵 選用時應注意的一些問題。
二、磁力泵 1 磁力泵的工作原理
      磁力傳動是利用磁體能吸引鐵磁物質以及磁體或磁場之間有磁力功用的特性,而非鐵磁物質不影響或很少影響磁力的大小,因此可以無接觸的透過非磁導體「隔離套」進行動力傳輸。
      磁力傳動可分為同步或異步設計。大多數磁力泵拔取設計。電動機通過外部聯軸器和外磁鋼聯在沿途,葉輪和內磁鋼聯在一路。在外磁鋼和內磁鋼之間設有全密封的隔離套,將內、外磁鋼具体隔開,使內磁鋼處于介質之中,電機的轉軸通過磁鋼間磁極的吸力直接帶動葉輪轉動。
異步設計磁性傳動,稱扭矩環磁性傳動。用鼠籠式結構的扭矩環來取代內磁鋼,扭矩環在外磁鋼的吸引下以略低的速率轉動。由于無內磁鋼,所以其利用溫度要高于驅動的磁力傳動。
2 磁力泵的結構
1 )磁力耦合器
      磁力傳動由磁力耦合器來完成。磁力耦合器主要包孕內磁鋼、外磁鋼及隔離套等零部件,是磁力泵的核心部件。磁力耦合器的結構、磁路設計,及其各零部件的材料關系到磁力泵的可靠性,磁傳動效率及壽命。磁力耦合器應在規定的環境條件下適用于戶外啟動和連續操作,不應出現脫耦和退磁現象。
(1)內、外磁鋼
      內磁鋼應用粘合劑牢固地固定在導環上,并用包套內磁鋼和介質隔離。包套最小厚度應為0.4mm,其原料應選用非磁性的资料,并適用于輸送的介質。
     外磁鋼也應用粘合劑牢固地固定在外磁鋼環上。為防备裝配時外磁鋼的損壞,外磁鋼內外表最好也應覆以包套。
同步磁力耦合器應選用釤鈷、釹鐵硼等稀土型磁性材料;扭矩環傳動器可選用釤鈷、釹鐵硼等稀土磁性材料,或鋁鎳鈷磁性材料。釹鐵硼的磁能積高于釤鈷,缺點是使用溫度僅為120℃,且磁穩定性相對較差。釤鈷的磁傳動效率和磁能積高,并具有極強的抗退磁能力。用于磁力泵的釤鈷通常有兩種,釤鈷1.5級Sm1Co5和2.17級Sm2Co17。釤鈷1.5級含釤35%,鈷65%,最高使用溫度250 ℃,居里溫度523℃;釤鈷 2.17級含釤25%,鈷50%,鈦、 鐵等 25%,其最高使用溫度達350 ℃,居里溫度750℃。
(2)隔離套
      隔離套也稱隔離罩或密封套,位于內、外磁鋼之間,將內、外磁鋼全体隔開,介質封閉在隔離套內。隔離套的厚度與工作壓力和运用溫度有關,厚,則添加內、外磁鋼的間隙尺寸,從而影響磁傳動效率;太薄,則影響強度。
隔離套有金屬和非金屬兩種,金屬隔離套存在渦流損失,非金屬隔離套無渦流損失。金屬隔離套應選用高電阻率的原料,如用哈氏合金、鈦合金等,可選用奧氏體不銹鋼,其厚度一般應或等于1.0mm。對于小功率的磁力泵,且使用溫度低時,其隔離套可考慮选拔非金屬质料,如塑料或陶瓷等。
2 )滑動軸承
(1)  碳化硅陶瓷
      磁力泵一般拔取碳化硅陶瓷軸承。為防止游離的硅離子進入介質,一般應要求采取純燒結的α級碳化硅。碳化硅滑動軸承,承載本事高,且具有極強的耐沖蝕、耐化學腐蝕、耐磨損和良好的耐熱性,运用溫度可達500℃以上。碳化硅滑動軸承的使用壽命一般可達三年以上。
(2)  石墨
     石墨具有較好的自潤滑职能,受短時間的干運行,利用溫度可達450℃,缺點是耐磨性能差。石墨滑動軸承的使用壽命一般可達一年以上。
3 .泵保護系統
「1」  軸承狀態監測器
      如果用戶必要,少许國際知名廠商可配置非接觸式的軸承狀態監測器,用于防范軸承磨損失效、聯軸器的脫耦、轉子卡住,及功率系統故障等。
「2」  電機功率監控器
      電機功率監控器通過監測電機功率,來避免發生低流量或干運轉。
(3)  溫度探頭
      用溫度探頭「RTD」來監測隔離套的溫度,以反响泵在操作中狀態的變化。可防备泵的干運轉、內外軸承磨損、嚴重汽蝕、悶泵、泵卡住、以及系統過熱等。
(4)  差壓開關
      用差壓開關來監測泵出口的壓力變化,可防范泵的干運轉、嚴重汽蝕、悶泵、泵卡住等。尤其適用于容器卸空/槽車卸載等。
(5)  第二層保護
a.       承壓密閉的磁耦合箱體
     隔離套外為磁耦合箱體,如圖一的虛線部门。對于高系統壓力下輸送某些劇毒或易燃化學品時,該箱體應為承壓密閉容器,其設計和試驗壓力值和泵的液力端相同;且泵外軸和磁耦合箱體之間應設節流襯套和機械密封「俗稱二次密封」。
b.       雙隔離套結構
「6」  液體走漏探頭
      對于选取第二層保護的磁力泵,應設置液體走漏探頭。對于承壓密閉的磁耦合箱體結構的磁力泵,當隔離套破裂,或因为另外原因有液體進入磁耦合箱體時,探頭會報警;對于雙隔離套結構的磁力泵,當內隔離套破裂,或因为其它原因有液體進入內外隔離套之間的腔體時,探頭就會報警。
三、屏蔽泵
1. 屏蔽泵的工作原理
      屏蔽泵的泵頭和電動機被封閉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。屏蔽泵的葉輪和電動機的轉子固定在同一根軸上,运用障蔽套將電動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遞給轉子。
2 屏蔽泵的結構
(1) 滑動軸承
      因为轉子長,屏蔽泵需設前后兩個滑動軸承座。這兩個軸承要求精確對中。倘使對中不佳,軸承容易碎裂。
因为石墨材質較軟,于是屏蔽泵的滑動軸承較多的拔取石墨材質。石墨滑動軸承與外观堆焊鎢、鉻、鈷等硬質合金或等離子噴涂氮化硅一類硬質合金制成的軸套組成摩擦副,运用壽命可達一年以上。
有些屏蔽泵廠商,由于較好的解決了前后兩個滑動軸承座的對中問題,因此也可选拔純燒結α級碳化硅材質。倘若运用情況良好,純燒結α級碳化硅滑動軸承的壽命可達三年以上。
(2)屏蔽套
       屏蔽泵有兩個樊篱套,即定子屏障套和轉子樊篱套。用來防备工作介質浸入定子繞組和轉子鐵芯,其厚度一般為0.4~0.7mm。由于樊篱套的存在,使電動機定子和轉子之間的間隙加大,形成樊篱電動機的性能着落,同時在屏障套中還會產生渦流,添补了功率損耗。
對于屏蔽泵,其障蔽套應選用耐腐蝕性好、強度高的非導磁质料,定子屏障套優先選用哈氏合金。轉子屏蔽套一般選用哈氏合金或奧氏體不銹鋼。
(3) 屏蔽泵的類型
     根據被輸送液體的溫度、壓力、有否顆粒、粘度高低等不同要求,屏蔽泵一般可分為基本型「標準型」、逆循環型、高溫型、高融點型、高壓型、自吸型、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。
2 .泵保護系統
    為提高运用壽命和運轉的安全性,屏蔽泵設有下列保護裝置。
(1)軸承磨損監測器
      軸承磨損監測器有機械式、電氣式、機械電氣式等型式。當屏蔽泵運轉時,可以通過軸承磨損監測器隨時監視軸承的運轉情況,當軸承磨損較大時停車檢修或換軸承,在運轉時若發生軸承損壞則停車。
(2)電流保護器
    屏蔽泵在無液情況下空運轉時,會形成軸承損壞。當流量着落時,電流也會大大降低,此時電流保護器可自動動作而停車。,在負載過大時,電流添补多,電流保護器會動作,自動切斷電流,使電機停止運轉,防备事件發生。
     除以上兩種保護裝置外,假设必要,屏蔽泵還可配熱交換本事監測器、液面監測器或在電動機內部裝有內壓保護器等,以滿足分歧用途屏蔽泵安详保護的须要。
三、磁力泵和屏蔽泵特性比較
選用屏蔽泵時還應注意的其他問題
   對于滑動軸承為石墨材質的屏蔽泵,應設軸承磨損監測儀表。監測儀表的具體地势由買賣雙方共同商定。
   屏蔽泵运用時,應定期檢查電流,軸承磨損情況,是否滲漏運行,是否平穩,振動、噪聲是否等。
   買方應把稳屏蔽泵的排氣問題。重載荷屏蔽泵最好應為自排氣型;中、輕載荷屏蔽泵宜為自排氣型,假使賣方有經驗,經買方,才允許采取手動排氣型。對于手動排氣型無密封離心泵,賣方在泵的醒目之處懸掛“警示”標簽,以指点買方在開車前及維修前后手動排氣。
在無密封離心泵范疇內,選用磁力泵,還是屏蔽泵
    在無密封 離心泵 范疇內,究竟是選用 磁力泵 ,還是屏蔽泵,根據它們的特性,給出以下建議,供參考。
1」     要求占大地積盡不妨小時,可考慮選用屏蔽泵;
2」     對泵效率要求較高時,屏蔽泵有的優勢;
3」     對噪聲和振動要求刻薄時,屏蔽泵有的優勢;
4」     安全性要求高時,可考慮選用屏蔽泵,或帶第二層保護的 磁力泵 ;
5」     對安全性要求高時,應考慮選用屏蔽泵;
6」     要求泵和機械密封泵能夠互換時,可考慮選用 磁力泵 ;
7」     輸送強腐蝕介質,且必須用非金屬质料作為過流部件時,可選用 磁力泵 ;
8」     大功率,或輸送高溫介質,且現場無冷水時,可考慮選用 磁力泵 ;當兩者可能运用時,應根據業主的要求,以及工程公司的習慣和經驗來確定無密封泵的類型。
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