屏蔽泵作为无轴封泵家族的一一大类,在石化领域发挥着越来越重要的作用。其特点主要包括无泄漏、无联轴器、二次层压外壳设计、轴向力平衡结构、完善的监控保护系统等。,为工厂的安全和绿色运行提供了保证,使得工艺设计工程师在解决高危场合的液体输送问题时有了更可靠的选择。本文主要阐述了屏蔽泵的几种主要结构类型和符合API685标准的屏蔽泵对市场的积极影响。
离心屏蔽泵是一种集机械设备(离心泵)和电气设备(屏蔽电机)于一体的无泄漏机电旋转设备。目前,市场上应用广泛的无泄漏泵主要分为三类:离心屏蔽泵、离心磁力泵、体积隔膜泵等。本文将重点讨论离心屏蔽泵。随着工业化和城市化对人类文明的深刻影响,在化工、石油化工、石油精炼、核电、制冷等领域,各国相继出台了一系列安全环保法律法规,严格限制了工厂排放标准,离心屏蔽泵逐渐走向流程输送的中心舞台。
屏蔽泵的发展及其主要特点。
现代离心泵的设计制造已有100多年的历史。在发展过程中,人们解决了水力效率、结构设计、驱动配置、材料选择、强度设计等大部分问题,但一直困扰着化工、石油化工等行业如何实现泵的完全零泄漏。传统离心泵的可靠运行需要轴封来解决旋转轴与机体之间的动密封,主要类型是填料密封和机械密封。由于无论哪种类型的轴封都需要部分泵送液来冲洗和冷却端面,所以必然会有泄漏。泵的设计专家专注于如何取消轴封制造完全零泄漏泵。1913年,SwissB.Gramiger发明了世界上第一种屏蔽泵,然后在1948年,美国Chempump公司成功开发了一种适合工业领域的屏蔽泵。其结构设计只有静密封,没有轴封,从而保证了输送介质的零泄漏。这种结构仍然是各国制造商制造商制造商制造商的基础。
屏蔽泵的主要成分分为两大部分,即离心泵(主要包括泵体和叶轮)和屏蔽三相鼠笼异步电机(主要包括定子、转子和轴承系统)。旋转部分由叶轮和电机转子组成,完全浸泡在泵送液中。电机定子内侧嵌有非磁性耐腐蚀屏蔽套,隔离电机定子腔,保护其免受泵送液的侵蚀。此外,屏蔽泵采用滑动轴承系统,取消传统电机的冷却风扇,进入电机腔的输送液用于冷却电机和润滑轴承系统。屏蔽泵的结构设计应考虑其旋转组件的轴向力和径向力平衡,以确保屏蔽泵运行时轴承不会异常磨损。具有这种结构的屏蔽泵在输送危险液体时表现出以下优点:
1)无轴封;输送介质绝对没有泄漏。(如图2所示,约69%的泵设备故障是由轴封引起的)
无需注入润滑液或密封液;既省去了注油的麻烦,又不污染输送液。
3)无联轴器;电机和泵采用积木一体化设计,结构非常紧凑,体积小,重量轻,安装时不需要对中,对泵底座要求低,安装成本大化。(如图2所示,约2%的泵设备故障是由联轴器引起的)
4)没有冷却马达的风扇与普通马达驱动的离心泵相比,运转噪音大幅度降低。
5)二次压力外壳设计;在结构设计中,定子屏蔽套是屏蔽泵的一次压力外壳,电机外壳和接线盒是屏蔽泵的二次压力外壳。当一次压力外壳破裂时,二次压力外壳将发挥作用,以确保泵送的危险液体在极端条件下不会泄漏到外部环境中,保证工厂运行的绝对安全。
6)主要维护只是更换滑动轴承系统,降低了运行成本。(根据欧洲某炼油厂安装运行屏蔽泵的数千台调查结果,屏蔽泵的平均维护周期约为7.5年)
7)实现泵送液与外部环境的绝对隔离;适用于真空系统的运行,以及输送容易与外部空气接触后发生反应的液体,适用于输送高温高压、超低温、高熔点液体,利用屏蔽泵无轴封的特点,解决上述特殊液体,使轴封泵难以解决。