论文部分内容阅读
摘要：本文根据屏蔽泵在某石化公司芳烃联合装置的使用，简要介绍屏蔽泵的工作原理、结构型式及使用维护，目的能够与使用此泵的广大技术工作者进行经验共享。
关键词：屏蔽泵 工作原理 结构型式 使用维护
屏蔽泵叶轮和电机的转子共轴，安装在一个密闭的壳体之内，整台设备只有静密封而没有动密封，从根本解决了泵由于密封失效导致的“跑、冒、滴、漏”问题，消除了石油、化工行业易燃、易爆、有毒、有害介质通过泵的动密封外泄的安全隐患，有效地保证了生产装置员工的身心健康和安全生产。因而近年来屏蔽泵在我国石油、化工企业得到广泛应用，但它相对传统机泵使用而言属于新型设备。我们对它的工作原理、结构型式是相对生疏;对于如何正确使用维护确保其长周期安全运行的经验需不断积累、提高。所以我们有必要对屏蔽泵的工作原理、结构型式、使用维护等基本知识了解掌握。
1 屏蔽泵的工作原理
屏蔽泵的液力端与普通离心泵一样，依靠离心叶轮的高速旋转将叶轮的动能转换为液体的动能，然后在扩压段将动能转换为液体的静压能。 介质从泵体入口进入泵腔，通过叶轮的旋转施加能量，介质由泵体出口排出，实现对介质的连续不断的输送。而小部分介质导入屏蔽泵电机内部，首先冷却前轴承，然后流经定子与转子之间的间隙来冷却电机，随后冷却后轴承，最后从主轴尾部的中心通孔回到泵的吸入口;这部分液体称为电机循环液，用于润滑轴承和冷却电机。
2 屏蔽泵的结构和型式
2.1屏蔽泵的结构
如图1与表1[3]，屏蔽泵是泵部分与电机部分直接连接，泵和电机共轴，叶轮安装在电机的轴端，轴由电机前后两个轴承支撑，叶轮、泵轴和电机转子共同组成转子部件，电机的铁心和绕组组成定子部件。定、转子之间的扭矩传递完全由磁场来完成。屏蔽套嵌在定子内侧隔离开定子腔和转子腔，定子位于屏蔽套之外不和所输送的液体介质接触，使定子部件不受腐蚀、定子绕组保持良好的绝缘性能;整个转子体浸没在输送液中，没有接液处与外界贯通的转动零部件，因而是一种绝对无泄漏的结构。屏蔽套采用非磁性、耐腐蚀的高强度金属材料，一般为哈氏（Hastelloy C）合金。轴承采用石墨或碳化硅轴承，依靠所输送的介质来润滑。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。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。
2.2屏蔽泵的型式
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常见结构型式：
（1）基本型（即F型）
电机循环液由FB端盖（又称前轴承座）过夜孔直接进入电机腔，然后通过转子轴内孔返回叶轮入口，见图2。由于取消了循环管，也减少了可能发生的泄漏点，使运行更加安全，结构也更加紧凑;但是循环液一来一回经过电机两次加热，容易造成循环液温度过高甚至汽化，影响冷却和润滑效果。输送介质温度一般不超过100℃，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）逆向循环型（R型）
循环液由电机前轴承座端盖过液孔直接进入定子腔，然后由后轴承流道进入后轴承座底腔，最后流出电机壳体，见图3。其特点是润滑、冷却液流动的方向与基本型外循环形式相反，故称为逆循环型。这种泵本
身无需排气阀，其逆循环管路可将电机循环液排到进液罐的气相区，从而保证泵和电机腔内无气体存在，确保轴承的润滑、冷却和电机的冷却。这种结构适合输送低温液化气体，如LPG、LNG等密度较小的易气化液体，其主要特点是不易产生汽蚀。
（3）高温型
一般输送介质温度最高350℃，适用于热介质油和热水等高温液体。这里所说的高温液体通常是指高于允许电机入口液体最高温度而低于350℃（特殊设计可达450℃）的情况。
3 屏蔽蔽的使用和维护
3.1屏蔽蔽的使用
（1）启泵前的检查
屏蔽泵启动前确认储罐内有一定的液位，泵腔内须充满液体;加装过滤器的屏蔽泵，要确认过滤器已清洁干净。确认轴承监视器（TRG）指针在绿色区域内。全开屏蔽泵的入口阀门，关闭出口阀门。如有冷却水线，全开冷却管线阀门，冷却水正常流动无堵塞现象。打开逆向循环管线排气阀进行排气（R型）;打开排气阀灌泵，排气（F型）。
（2）啟泵
灌泵工作已完成，关闭排气阀，确认具备启泵条件，按启动按钮启动泵（R型，迅速打开逆向循环阀门）。确认泵的出口压力正常，缓慢打开出口阀门达到正常运行流量，确认电机冷却液压力正常、循环正常，轴承监视器（TRG）指针在绿色区域内，泵运行电流稳定;现场观察运行15分钟，无异常方可离开。
3.2运行维护
为了确保泵安全运行避免发生泵损坏事故，要作好日常维护工作。泵运行期间应定时对其工作电流、电机冷却循环液压力及是否正常循环、冷却水温度及流通情况、泵流量、轴承监视器指针是否在绿区、泵体温度、振动、噪音、等运行参数（情况）进行检查、检测并记录，看是否出现异常情况。否则易发生泵轴承损坏磨损屏蔽套及线圈事故。
4 结束语
总之使用屏蔽泵，能够达到完全无泄漏，有效地避免了环境污染和物料损失。屏蔽泵是输送易燃、易爆、腐蚀液体的理想用泵。但是，只有我们对屏蔽泵工作原理、结构型式全面掌握、理解透彻，才能对屏蔽泵正确使用、维护，且把此工作做到位就能有效确保其长周期安全运行。
参考文献：
1石油化工用泵 第五分册 屏蔽泵 中国石化出版社
2 API standard 685 1st edition sealless Centrifugal Pumps for Petroleum ，Heavy Duty Chemical，and Gas Industry Service [S].
American Petroleum Institute，2000
3 李士维 日机装公司屏蔽泵【J】.机电经理世界，2005，10，（4）：33-37
关键词：屏蔽泵 工作原理 结构型式 使用维护
屏蔽泵叶轮和电机的转子共轴，安装在一个密闭的壳体之内，整台设备只有静密封而没有动密封，从根本解决了泵由于密封失效导致的“跑、冒、滴、漏”问题，消除了石油、化工行业易燃、易爆、有毒、有害介质通过泵的动密封外泄的安全隐患，有效地保证了生产装置员工的身心健康和安全生产。因而近年来屏蔽泵在我国石油、化工企业得到广泛应用，但它相对传统机泵使用而言属于新型设备。我们对它的工作原理、结构型式是相对生疏;对于如何正确使用维护确保其长周期安全运行的经验需不断积累、提高。所以我们有必要对屏蔽泵的工作原理、结构型式、使用维护等基本知识了解掌握。
1 屏蔽泵的工作原理
屏蔽泵的液力端与普通离心泵一样，依靠离心叶轮的高速旋转将叶轮的动能转换为液体的动能，然后在扩压段将动能转换为液体的静压能。 介质从泵体入口进入泵腔，通过叶轮的旋转施加能量，介质由泵体出口排出，实现对介质的连续不断的输送。而小部分介质导入屏蔽泵电机内部，首先冷却前轴承，然后流经定子与转子之间的间隙来冷却电机，随后冷却后轴承，最后从主轴尾部的中心通孔回到泵的吸入口;这部分液体称为电机循环液，用于润滑轴承和冷却电机。
2 屏蔽泵的结构和型式
2.1屏蔽泵的结构
如图1与表1[3]，屏蔽泵是泵部分与电机部分直接连接，泵和电机共轴，叶轮安装在电机的轴端，轴由电机前后两个轴承支撑，叶轮、泵轴和电机转子共同组成转子部件，电机的铁心和绕组组成定子部件。定、转子之间的扭矩传递完全由磁场来完成。屏蔽套嵌在定子内侧隔离开定子腔和转子腔，定子位于屏蔽套之外不和所输送的液体介质接触，使定子部件不受腐蚀、定子绕组保持良好的绝缘性能;整个转子体浸没在输送液中，没有接液处与外界贯通的转动零部件，因而是一种绝对无泄漏的结构。屏蔽套采用非磁性、耐腐蚀的高强度金属材料，一般为哈氏（Hastelloy C）合金。轴承采用石墨或碳化硅轴承，依靠所输送的介质来润滑。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。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。
2.2屏蔽泵的型式
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常见结构型式：
（1）基本型（即F型）
电机循环液由FB端盖（又称前轴承座）过夜孔直接进入电机腔，然后通过转子轴内孔返回叶轮入口，见图2。由于取消了循环管，也减少了可能发生的泄漏点，使运行更加安全，结构也更加紧凑;但是循环液一来一回经过电机两次加热，容易造成循环液温度过高甚至汽化，影响冷却和润滑效果。输送介质温度一般不超过100℃，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）逆向循环型（R型）
循环液由电机前轴承座端盖过液孔直接进入定子腔，然后由后轴承流道进入后轴承座底腔，最后流出电机壳体，见图3。其特点是润滑、冷却液流动的方向与基本型外循环形式相反，故称为逆循环型。这种泵本
身无需排气阀，其逆循环管路可将电机循环液排到进液罐的气相区，从而保证泵和电机腔内无气体存在，确保轴承的润滑、冷却和电机的冷却。这种结构适合输送低温液化气体，如LPG、LNG等密度较小的易气化液体，其主要特点是不易产生汽蚀。
（3）高温型
一般输送介质温度最高350℃，适用于热介质油和热水等高温液体。这里所说的高温液体通常是指高于允许电机入口液体最高温度而低于350℃（特殊设计可达450℃）的情况。
3 屏蔽蔽的使用和维护
3.1屏蔽蔽的使用
（1）启泵前的检查
屏蔽泵启动前确认储罐内有一定的液位，泵腔内须充满液体;加装过滤器的屏蔽泵，要确认过滤器已清洁干净。确认轴承监视器（TRG）指针在绿色区域内。全开屏蔽泵的入口阀门，关闭出口阀门。如有冷却水线，全开冷却管线阀门，冷却水正常流动无堵塞现象。打开逆向循环管线排气阀进行排气（R型）;打开排气阀灌泵，排气（F型）。
（2）啟泵
灌泵工作已完成，关闭排气阀，确认具备启泵条件，按启动按钮启动泵（R型，迅速打开逆向循环阀门）。确认泵的出口压力正常，缓慢打开出口阀门达到正常运行流量，确认电机冷却液压力正常、循环正常，轴承监视器（TRG）指针在绿色区域内，泵运行电流稳定;现场观察运行15分钟，无异常方可离开。
3.2运行维护
为了确保泵安全运行避免发生泵损坏事故，要作好日常维护工作。泵运行期间应定时对其工作电流、电机冷却循环液压力及是否正常循环、冷却水温度及流通情况、泵流量、轴承监视器指针是否在绿区、泵体温度、振动、噪音、等运行参数（情况）进行检查、检测并记录，看是否出现异常情况。否则易发生泵轴承损坏磨损屏蔽套及线圈事故。
4 结束语
总之使用屏蔽泵，能够达到完全无泄漏，有效地避免了环境污染和物料损失。屏蔽泵是输送易燃、易爆、腐蚀液体的理想用泵。但是，只有我们对屏蔽泵工作原理、结构型式全面掌握、理解透彻，才能对屏蔽泵正确使用、维护，且把此工作做到位就能有效确保其长周期安全运行。
参考文献：
1石油化工用泵 第五分册 屏蔽泵 中国石化出版社
2 API standard 685 1st edition sealless Centrifugal Pumps for Petroleum ，Heavy Duty Chemical，and Gas Industry Service [S].
American Petroleum Institute，2000
3 李士维 日机装公司屏蔽泵【J】.机电经理世界，2005，10，（4）：33-37