屏蔽泵结构特点、原理及检修_图文

1、一、屏蔽泵介绍1 屏蔽泵的原理和结构特点 图1 典型屏蔽泵剖解图普通离心泵的驱动是通过联轴器将泵的叶轮轴与电动轴相连接,使叶轮与电动机一起旋转而工作,而屏蔽泵是一种无密封泵,泵和驱动电机都被密封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,并由一个电线组来提供旋转磁场并驱动转子。这种结构取消了传统离心泵具有的旋转轴密封装置,故能做到完全无泄漏。屏蔽泵把泵和电机连在一起,电动机的转子和泵的叶轮固定在同一根轴上,利用屏蔽套将电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给转子。此外,屏蔽泵的制造并不复杂,其液力端可以按照离心泵通常采用的结构型式和有关的标准规范来设计

2、、制造。2 屏蔽泵的优缺点2.1 屏蔽泵的优点(1全封闭。结构上没有动密封,只有在泵的外壳处有静密封,因此可以做到完全无泄漏,特别适合输送易燃、易爆、贵重液体和有毒、腐蚀性及放射性液体。2安全性高。转子和定子各有一个屏蔽套使电机转子和定子不与物料接触,即使屏蔽套破裂,也不会产生外泄漏的危险。(3结构紧凑占地少。泵与电机系一整体,拆装不需找正中心。对底座和基础要求低,且日常维修工作量少,维修费用低。(4运转平稳,噪声低,不需加润滑油。由于无滚动轴承和电动机风扇,故不需加润滑油,且噪声低。(5使用范围广。对高温、高压、低温、高熔点等各种工况均能满足要求。 2.2 屏蔽泵的缺点(1由于屏蔽泵采用滑动

3、轴承,且用被输送的介质来润滑,故润滑性差的介质不宜采用屏蔽泵输送。一般地适合于屏蔽泵介质的粘度为0.120mPa.s。(2屏蔽泵的效率通常低于单端面机械密封离心泵,而与双端面机械密封离心泵大致相当。(3长时间在小流量情况下运转,屏蔽泵效率较低,会导致发热、使液体蒸发,而造成泵干转,从而损坏滑动轴承。3 屏蔽泵的型式及适用范围根据输送液体的温度、压力、粘度和有无颗粒等情况,屏蔽泵可分为以下几种: (1基本型输送介质温度不超过120,扬程不超过150m。其它各种类型的屏蔽泵都可以在基本型的基础上,经过变型和改进而得到。(2逆循环型在此型屏蔽泵中,对轴承润滑、冷却和对电机冷却的液体流动方向与基本型正

4、好相反。其主要特点是不易产生汽蚀,特别适用于易汽化液体的输送,如液化石油气、一氯甲烷等。(3高温型一般输送介质温度最高350,流量最高300m3/h,扬程最高115m,适用于热介质油和热水等高温液体。(4高融点型泵和电机带夹套,可大幅度提高电机的耐热性。适用于高融点液体,温度最高可达250。夹套中可通入蒸汽或一定温度的液体,防止高融点液体产生结晶。(5高压型高压型屏蔽泵的外壳是一个高压容器,使泵能承受很高的系统压力。为了支承处于内部高压下的屏蔽套,可以将定子线圈用来承受压力。(6自吸型吸入管内未充满液体时,泵通过自动抽气作用排液,适应于从地下容器中抽提液体。(7多级型装有复数叶轮,适用于高扬程

5、流体输送,最高扬程可达400m。(8泥浆型适用于输送混入大量泥浆的液体。4 屏蔽泵选型时的注意事项一般的屏蔽泵采用输送的部分液体来冷却电机,且环隙很小,故输送液体必须洁净。对输送多种液体混合物,若它们产生沉淀、焦化或胶状物,则此时选用屏蔽泵(非泥浆型可能堵塞屏蔽间隙,影响泵的冷却与润滑,导致烧坏石墨轴承和电机。屏蔽泵一般均有循环冷却管,当环境温度低于泵送液体的冰点时,则宜采用伴管等防冻措施,以保证泵启动方便。另外屏蔽泵在启动时应严格遵守出口阀和入口阀的开启顺序,停泵时先将出口阀关小,当泵运转停止后,先关闭入口阀再关闭出口阀。总之,采用屏蔽泵,完全无泄漏,有效地避免了环境污染和物料损失,只要选型

6、正确,操作条件没有异常变化,在正常运行情况下,几乎没有什么维修工作量。屏蔽泵是输送易燃、易爆、腐蚀、贵重液体的理想用泵。二、屏蔽泵的维修1、结构特点及损坏情况屏蔽泵是泵和电机合一的产品,在电机的定、转子部分各有一个特殊金属材料制成的套子,将它们各自密封,不和所输送的液体介质接触,使电机的铁心和绕组不受腐蚀,使定子绕组保持良好的绝缘性能。屏蔽泵的结构图见图1。屏蔽泵采用石墨轴承,依靠所输送的液体来润滑。轴承的磨损情况,对可靠运行十分重要。为了监视轴承磨损状况,一般都装有机械式或电磁式轴承监视器。当轴承的磨损量超过规定的允许值时,监视器表盘的指针会指向红区,即示“报警”。此时应立即停止运转,进行检

7、查。如轴承的磨损量已超过极限值时应更换新的石墨轴承,否则有可能造成定、转子屏蔽套相擦,直至屏蔽套损坏,导致液体介质侵蚀到定子绕组等处,造成电机损坏。化工用屏蔽泵大多使用在防爆场所,故其接线盒都制成隔爆型结构。屏蔽电机的线圈端部埋有温度继电器,当电机绕组过热时,起到过热保护作用,根据电机所使用的绝缘等级不同,温度继电器的动作温度也就不同。有些屏蔽泵电机外壳部分设有热交换器,内有蛇形管,高温介质通过蛇形管冷却后再供电机石墨轴承润滑,同时夹套内的冷却水也可对电机起到冷却作用。  屏蔽泵主要有下面几种损坏情况：' a5 V4 k: . Q （1）石墨轴承、轴套和推力板磨损或润滑液短缺

8、发生干磨而损坏。 （2）定、转子屏蔽套损坏 造成屏蔽套损坏的原因，主要是轴承损坏或磨损超过极限值而造成定、转子屏蔽套 相擦而损坏；其次由于化学腐蚀造成焊缝等处产生泄漏。 （3）定子绕组损坏. S( y7 a9 6 V 除和普通电机一样：过载、匝间短路、对地击穿等造成定子绕组损坏的原因外，还 有因定子屏蔽套损坏而导致介质侵蚀电机绕组使绕组绝缘损坏。 2、屏蔽泵的定期检修 7 a" T1 j 为了避免和减少屏蔽泵的突然损坏事故，屏蔽泵需要定期检修。如遇有轴承监 视器“报警”时，须立即进行检修。化工装置一般是连续运行，屏蔽泵的定期检修 也只有在装置计划停车时进行。 对大多数屏蔽泵一年检修一

9、次即可。5 u9 n- M7 w: | 屏蔽泵的检修方法是：将屏蔽泵进行解体：对各零件先进行清理，再对它们作表观 检查，是否有异常。然后对关键部位的尺寸进行测量，对电机绕组作电气检查。% （1）机械检查 V2 # R4 G 测量石墨轴承的孔径和轴套的轴径，并察看它们配合面的光洁度。如石墨轴承 和轴套的配合间隙超过检修标准的规定（0.5511kw 配合间隙，直径差为 0.4 ， 1545kw 配合间隙，直径差为 0.5 ）或配合面光洁度不良时，需根据情况更换轴 承、轴套或推力板。 测量检查叶轮的上、下外止口和与它们相配合的扣环及泵座内径的尺寸，这两 个配合间隙是否在检修标准规定的范围内， 超差时

10、需更换零件或采取其它措施 （如： 堆焊、镶套）使配合间隙达到规定要求。否则将影响泵的性能、流量、扬程、轴向 6      平衡力等。8 n. q/ / $ j" B1 观察检查定、转子屏蔽套的表观情况，尤其要注意焊 要时应作探伤、检漏检查。 经过长期运行后，转动部分的平衡情况可能有变化。因此，有必要将转子连同 叶轮等旋转零件组装在一起做动平衡试验。 （2）电气检查 直流电阻检查：三相电阻的不平衡度不得超过 2%。. s# 绝缘电阻检查：屏蔽泵电机绕组的绝缘电阻一般能达到 100M 以上。如低于 5M 时需分析原因，绝缘是否受潮，或屏蔽套是否有泄漏点等，如

11、经定子屏蔽套检漏无 问题， 则纯属绝缘受潮， 需进行干燥处理， 如定子屏蔽套有问题， 则需更换屏蔽套。 . 3 屏蔽泵的恢复性大修 2 ! t7 如遇绕组或屏蔽套损坏的屏蔽泵，则需进行恢复性大修。损坏情况大体分为两 种：一种是定子屏蔽套良好，而定子绕组发生对地、相间击穿，线圈匝间短路，过 载而造成绕组烧毁。 另一种是由于定子屏蔽套损坏而使介质侵入定子绕组致使定子 绕组损坏。不论哪种情况，均需更换定子线圈和屏蔽套。* 由于屏蔽泵结构特殊，更换定子绕组变得比较复杂，必须拆除定子屏蔽套及两端封 板，才能拆除定子绕组。修复绕组后，又必须重新制作新的屏蔽套和封板。其材料 要求特殊，且制作精度也要求较高。

12、 （1）定子绕组更换/ V% S+ e8 x6 n5 f0 定子绕组更换和普通电机是相似的， 只是绝缘等级高一些， 大多采用 H 级绝缘。 QY 聚酰亚胺漆包线，槽绝缘、槽楔、绝缘套管、引接线及浸渍漆等均需采用 H 级 绝缘的材料。更换绕组的原则是：按原样修复，尤其是线圈匝数不可随意变动，匝 7    缝处有无异常情况，必   数变化将明显影响电机的主要性能，线径则只要接近原总面积即可，绕组形式、线 圈跨距也不要变动。+ t; % P+ w6 Q9 4 U" u2 f （2）屏蔽套的更换 更换屏蔽套是修复屏蔽泵的难点和特殊之处，是保证修复屏蔽泵质量的关键

13、。 要达到原机水平，必须注意以下几个方面。 （a）屏蔽套的选材& d5 f0 c2 b( C5 E1 W5 在屏蔽泵电机的损耗中，定子屏蔽套损耗很大，有时达到铁损耗的 23 倍，修 复后的屏蔽套损耗应维持在原有水平。5 ! U8 0 Z定子屏蔽套损耗 PB 正比于屏蔽套厚度，反比于屏蔽套材料的电阻系数 。屏蔽套 材料必须是具有良好的机械性能和抗腐蚀性能的非导磁材料， 为了减小涡流损耗要 选用电阻系数大的材料。厚度不宜过薄，要影响机械强度，也不宜过厚，过厚会使 屏蔽套损耗增大。进口屏蔽泵的屏蔽套大多采用一种含镍量达 50%以上的称为 Hastelloy-c 的特种不锈钢材料，这种材料的性

14、能，能全面满足上面几项要求。而其 电阻系数可比一般不锈钢 1Cri8Nig9Ti 大一倍，即屏蔽套损耗是普通不锈钢材料的 1/2。/ v * s9 V3 _+ N& （b）屏蔽套的制作 屏蔽套的制作过程应该是屏蔽泵恢复性大修的难点和关键所在。 屏蔽套的尺寸 精度及形状公差要求较高， 焊缝的焊接质量要求也很严格。 从下料展开尺寸的计算、 裁剪、直缝焊接、整圆、压装、环缝焊接、检漏等都有一定的技术难度。屏蔽电机 的定转子间的有效间隙一般只有 0.51.0 ，因此要求屏蔽套不但要能顺利压入定、 转子铁心，而且要使屏蔽套紧贴铁心，只有这样才能保证定、转子之间有足够有效 间隙。% M! M&qu

15、ot; n; 8      （c）定子总体检漏% Q1 1 在完成定子封板和机壳的焊接，压入屏蔽套及完成屏蔽套两端的环缝焊接后， 应对定子总体进行检漏检查。方法是：在机座和定子屏蔽套之间的内腔充以 0.5 /c 的压力，再将定子总体浸没在清水中，如有泄漏点时，水中会冒气泡，这是一 种简单而有效的检漏方法。 （3）总装和检查性试验 在完成定、转子的修理后，备好合格的石墨轴承、轴套、推力板、密封圈等即 可进行总装。装配完成后用手转动转子，转动应均匀、灵活，转子应有一定的轴向 窜动量，其窜动量应在检修标准规定的范围内： 屏蔽泵功率 kw 0.553.7 5.511 1545 & t# # B% A/ d 轴向窜动 0.91.5 1.42.0 1.82.5 6