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1. 概述
無密封離心泵又稱無泄漏離心泵,可分為磁力驅(qū)動離心泵(以下簡稱磁力泵)和屏蔽泵。它們在結(jié)構(gòu)上只有靜密封而沒有動密封,所以在輸送液體時可以保證滴不漏。隨著環(huán)保要求的不斷提高,無密封離心泵的應用越來越廣泛。為了便于無密封離心泵的合理選用,通過介紹無密封離心泵的類型、原理和結(jié)構(gòu),比較磁力泵和屏蔽泵的特點,選擇無密封離心泵時應注意的一些問題是總結(jié)。
二、磁力泵
1、磁力泵的工作原理
磁驅(qū)是利用磁鐵吸引鐵磁材料,利用磁鐵或磁場之間的磁力特性。非鐵磁性材料不影響或很少影響磁力的大小,因此可以在不接觸的情況下穿透。通過非磁性導體(絕緣套管)傳輸電力。
磁力驅(qū)動可分為同步或異步設計。大多數(shù)磁力泵采用同步設計。電機通過外聯(lián)軸器與外磁體連接,葉輪與內(nèi)磁體連接。外磁體和內(nèi)磁體之間有一個全密封的隔離套,將內(nèi)、外磁體*隔開,使內(nèi)磁體處于介質(zhì)中。電機轉(zhuǎn)子通過磁鐵之間磁極的吸引力直接驅(qū)動葉輪同步。旋轉(zhuǎn)。
異步設計磁力傳動,也稱為扭矩環(huán)磁力傳動。用鼠籠式結(jié)構(gòu)扭矩環(huán)代替內(nèi)磁體,扭矩環(huán)在外磁體的吸引下以稍低的速度旋轉(zhuǎn)。由于沒有內(nèi)部磁鋼,它的使用溫度比同步驅(qū)動磁驅(qū)動要高。
2、磁力泵的結(jié)構(gòu)
1) 磁耦合
磁力驅(qū)動由磁力聯(lián)軸器完成。磁力聯(lián)軸器主要包括內(nèi)磁鋼、外磁鋼和隔離套等零件,是磁力泵的核心部件。磁力聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)、磁路的設計及其零件的材料關系到磁力泵的可靠性、磁力傳動的效率和壽命。磁力聯(lián)軸器應適用于規(guī)定環(huán)境條件下的室外啟動和連續(xù)運行,不應有脫鉤和退磁現(xiàn)象。
(1) 內(nèi)外磁鐵
內(nèi)磁體應用粘合劑牢固地固定在導向環(huán)上,內(nèi)磁體與介質(zhì)用護套隔開。護套的最小厚度應為0.4mm,材料應為無磁性并適用于輸送介質(zhì)。
外磁體也應用粘合劑牢牢固定在外磁環(huán)上。為防止組裝時損壞外磁體,外磁體的內(nèi)表面也應覆蓋。拿個包裹。
同步磁耦合應選用釤鈷、釹鐵硼等稀土磁性材料;扭力環(huán)執(zhí)行器可選擇釤鈷、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。缺點是使用溫度只有120℃,磁穩(wěn)定性比較差。釤鈷具有很高的磁傳輸效率和磁能積,抗退磁能力*。磁力泵通常使用的釤鈷有兩種,釤鈷1.5級Sm1Co5和2.17級Sm2Co17。釤鈷1.5級含釤35%,鈷65%,最高工作溫度250℃,居里溫度523℃;釤鈷2.17級含釤25%、鈷50%、鈦、鐵等25%,其最高工作溫度可達350℃,居里溫度750℃。
(2) 隔離套
隔離套又稱隔離蓋或密封套。它位于內(nèi)外磁體之間,將內(nèi)外磁體*隔開,介質(zhì)被封閉在隔離套內(nèi)。隔離套的厚度與工作壓力和使用溫度有關。如果太厚,會增大內(nèi)外磁體的間隙尺寸,從而影響磁傳輸效率;如果太薄,會影響強度。
有兩種類型的隔離套管:金屬和非金屬。金屬隔離套有渦流損耗,非金屬隔離套無渦流損耗。金屬隔離套應選用電阻率較高的材料,如哈氏合金、鈦合金等,或奧氏體不銹鋼,其厚度一般應大于或等于1.0mm。對于小功率磁力泵,當工作溫度較低時,絕緣套也可以考慮使用塑料或陶瓷等非金屬材料。
2) 滑動軸承
(1)碳化硅陶瓷
磁力驅(qū)動泵一般采用碳化硅陶瓷軸承。為防止游離硅離子進入介質(zhì),一般要求使用純燒結(jié)α級碳化硅。碳化硅滑動軸承承載能力高,抗沖刷能力強,耐化學腐蝕,耐磨,耐熱性好。使用溫度可達500℃以上。碳化硅滑動軸承的使用壽命一般可達3年以上。
(2) 石墨
石墨具有良好的自潤滑性能,可承受短期干運轉(zhuǎn),使用溫度可達450℃。缺點是耐磨性較差。石墨滑動軸承的使用壽命一般在1年以上。
3、泵保護系統(tǒng)
(1) 軸承狀態(tài)監(jiān)測器
如果用戶需要,一些國際zhi 名廠商可以配置非接觸式軸承狀態(tài)監(jiān)測器,防止軸承磨損損失效率、耦合解耦、轉(zhuǎn)子卡滯、電力系統(tǒng)故障等。
(2) 電機功率監(jiān)視器
電機功率監(jiān)視器監(jiān)控電機功率,以避免低流量或干運行。
(3) 溫度探頭
使用溫度探頭(RTD)監(jiān)測隔離套的溫度,以反映泵在運行過程中的狀態(tài)變化。可防止泵干轉(zhuǎn)、內(nèi)外軸承磨損、嚴重汽蝕、泵悶、泵堵塞、系統(tǒng)過熱。
(4) 差壓開關
使用壓差開關監(jiān)測泵出口壓力變化,可防止泵干轉(zhuǎn)、嚴重氣蝕、泵悶、泵卡滯等。特別適用于集裝箱清空/罐車卸貨等。
(5) 第二層保護
一種。耐壓磁耦合盒
磁耦合盒在隔離套外面,如圖1中虛線所示。 在系統(tǒng)壓力較高的情況下運輸某些劇毒或易燃化學品時,罐體應為設計和試驗壓力相同的耐壓容器。泵的液壓端;而泵的外軸與磁力耦合罐之間應有節(jié)流襯套和機械密封(俗稱二次密封)。
灣雙隔離套結(jié)構(gòu)
(6) 漏液探頭
對于具有第二層保護的磁力泵,應配備漏液探頭。對于壓緊式磁耦合箱結(jié)構(gòu)的磁力泵,當隔離套斷裂或液體因其他原因進入磁耦合箱時,探頭會報警;對于雙隔離套結(jié)構(gòu)的磁力泵,當內(nèi)隔離套破裂,或由于其他原因液體進入內(nèi)外隔離套之間的空腔時,探頭會報警。
三、屏蔽電機泵
一、屏蔽泵的工作原理
屏蔽泵的泵頭和電機都封閉在一個裝有泵送介質(zhì)的壓力容器中,這個壓力容器只是靜密封的。屏蔽泵的葉輪和電機的轉(zhuǎn)子固定在同一根軸上。電機的轉(zhuǎn)子和定子由屏蔽套隔開。轉(zhuǎn)子在被輸送的介質(zhì)中運行,其動力通過定子磁場傳遞給轉(zhuǎn)子。
2屏蔽泵的結(jié)構(gòu)
(1)滑動軸承
由于轉(zhuǎn)子較長,屏蔽泵需要在前后配備兩個滑動軸承座。這兩個軸承需要精確對中。如果對準不好,軸承很容易斷裂。
由于石墨材料相對較軟,屏蔽泵的滑動軸承多采用石墨制成。摩擦副由石墨滑動軸承和由鎢、鉻、鈷等硬質(zhì)合金或等離子噴涂氮化硅制成的襯套組成。,使用壽命可達一年以上。
也有一些屏蔽泵廠家,因為可以更好的解決前后滑動軸承座的定心問題,也可以使用純燒結(jié)α級碳化硅。如果使用狀況良好,純燒結(jié)α級碳化硅滑動軸承壽命可達三年以上。
(2) 屏蔽套
屏蔽泵通常有兩個屏蔽套,即定子屏蔽套和轉(zhuǎn)子屏蔽套。用于防止工作介質(zhì)浸入定子繞組和轉(zhuǎn)子鐵芯,其厚度一般為0.4~0.7mm。由于屏蔽套的存在,使電機定子與轉(zhuǎn)子之間的間隙增大,導致屏蔽電機性能下降。同時,屏蔽套內(nèi)也會產(chǎn)生渦流,增加功率損耗。
對于屏蔽泵,屏蔽套應采用耐腐蝕性好、強度高的非磁性材料,定子屏蔽套應采用哈氏合金。轉(zhuǎn)子屏蔽套一般采用哈氏合金或奧氏體不銹鋼制成。
(3)屏蔽泵的種類
根據(jù)輸送液體的溫度、壓力、顆粒、粘度等不同要求,屏蔽泵一般可分為基本型(標準型)、反循環(huán)型、高溫型、高熔點型、高壓型型、自吸式、浸沒式、泥漿式、高壓管道式,以及為船舶、核電站和吸收式制冷裝置設計的各種型號的屏蔽泵。
2、泵保護系統(tǒng)
為了提高使用壽命和運行安全,屏蔽泵通常配備以下保護裝置。
(1) 軸承磨損監(jiān)測器
有機械、電氣、機械和電氣類型的軸承磨損監(jiān)測器。當屏蔽泵運行時,軸承磨損監(jiān)測器可用于隨時監(jiān)測軸承的運行狀況。當軸承磨損時,需要停機檢修或更換軸承。如果軸承在運行過程中損壞,它將立即停止。
(2) 電流保護器
當屏蔽泵無液干轉(zhuǎn)時,會造成軸承損壞。當流量明顯下降時,電流也會大大降低,此時電流保護器可以自動動作和停止。同樣,當負載過大時,電流增加得更多,電流保護器也會動作,自動切斷電流,停止電機,防止事故發(fā)生。
除上述兩種保護裝置外,如有必要,屏蔽泵還可在電機內(nèi)部加裝熱交換容量監(jiān)測器、液位監(jiān)測器或內(nèi)壓保護器,以滿足屏蔽泵的安全保護需要。用于不同的目的。
三、磁力驅(qū)動泵與屏蔽電機泵特性對比