屏蔽泵基礎(chǔ)知識(shí)(2)

1、屏蔽泵基礎(chǔ)知識(shí)屏蔽泵是泵和電機(jī)合一的產(chǎn)品，在電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子部分各有一個(gè)特殊金屬材料制成的套子，將它們各自密封，不和所輸送的液體介質(zhì)接觸，使電機(jī)的鐵心和繞組不受腐蝕，使定子繞組保持良好的絕緣性能。屏蔽泵采用石墨軸承，依靠所輸送的液體來潤(rùn)滑。軸承的磨損 情況，對(duì)可靠運(yùn)行十分重要。為了監(jiān)視軸承磨損狀況，一般都裝有 機(jī)械式或電磁式軸承監(jiān)視器。當(dāng)軸承的磨損量超過規(guī)定的允許值時(shí)， 監(jiān)視器表盤的指針會(huì)指向紅區(qū)，即示“報(bào)警”。此時(shí)應(yīng)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)， 進(jìn)行檢查。如軸承的磨損量已超過極限值時(shí)應(yīng)更換新的石墨軸承， 否則有可能造成定、轉(zhuǎn)子屏蔽套相擦，直至屏蔽套損壞，導(dǎo)致液體 介質(zhì)侵蝕到定子繞組等處，造成電機(jī)損壞?；び?/p>

2、屏蔽泵大多使用 在防爆場(chǎng)所，故其接線盒都制成隔爆型結(jié)構(gòu)。屏蔽電機(jī)的線圈端部 埋有溫度繼電器，當(dāng)電機(jī)繞組過熱時(shí)，起到過熱保護(hù)作用，根據(jù)電 機(jī)所使用的絕緣等級(jí)不同，溫度繼電器的動(dòng)作溫度也就不同。有些 屏蔽泵電機(jī)外殼部分設(shè)有熱交換器，內(nèi)有蛇形管，高溫介質(zhì)通過蛇 形管冷卻后再供電機(jī)石墨軸承潤(rùn)滑，同時(shí)夾套內(nèi)的冷卻水也可對(duì)電 機(jī)起到冷卻作用。屏蔽泵主要有下面幾種損壞情況：（1）石墨軸承、軸套和推力板磨損或潤(rùn)滑液短缺發(fā)生干磨而損壞。（2）定、轉(zhuǎn)子屏蔽套損壞造成屏蔽套損壞的原因，主要是軸承損壞或磨損超過極限值而造成定、轉(zhuǎn)子屏蔽套相擦而損壞；其次由于化學(xué)腐蝕造成焊縫等處產(chǎn)生泄漏。（3）定子繞組損壞除和普通電機(jī)一

3、樣：過載、匝間短路、對(duì)地?fù)舸┑仍斐啥ㄗ永@組損壞的原因外，還有因定子屏蔽套損壞而導(dǎo)致介質(zhì)侵蝕電機(jī)繞組使繞組絕緣損壞。屏蔽泵的定期檢修為了避免和減少屏蔽泵的突然損壞事故，屏蔽泵需要定期檢修。如遇有軸承監(jiān)視器“報(bào)警”時(shí)，須立即進(jìn)行檢修?；ぱb置一般是連 續(xù)運(yùn)行，屏蔽泵的定期檢修也只有在裝置計(jì)劃停車時(shí)進(jìn)行。對(duì)大多 數(shù)屏蔽泵一年檢修一次即可。屏蔽泵的檢修方法是：將屏蔽泵進(jìn)行解體：對(duì)各零件先進(jìn)行清理，再對(duì)它們作表觀檢查，是否有異常。然后對(duì)關(guān)鍵部位的尺寸進(jìn)行測(cè)量，對(duì)電機(jī)繞組作電氣檢查。（1）機(jī)械檢查測(cè)量石墨軸承的孔徑和軸套的軸徑，并察看它們配合面的光潔度。如石墨軸承和軸套的配合間隙超過檢修標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定（0.5

4、5 11kw 配合間隙，直徑差為 0.4，1545kw 配合間隙，直徑差為0.5）或配合面光潔度不良時(shí)，需根據(jù)情況更換軸承、軸套或推力板。測(cè)量檢查葉輪的上、下外止口和與它們相配合的扣環(huán)及泵座內(nèi)徑的尺寸，這兩個(gè)配合間隙是否在檢修標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)，超差時(shí)需更換零件或采取其它措施（如：堆焊、鑲套）使配合間隙達(dá)到規(guī)定要求。否則將影響泵的性能、流量、揚(yáng)程、軸向平衡力等。觀察檢查定、轉(zhuǎn)子屏蔽套的表觀情況，尤其要注意焊縫處有無異常情況，必要時(shí)應(yīng)作探傷、檢漏檢查。經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行后，轉(zhuǎn)動(dòng)部分的平衡情況可能有變化。因此，有必要將轉(zhuǎn)子連同葉輪等旋轉(zhuǎn)零件組裝在一起做動(dòng)平衡試驗(yàn)。（2）電氣檢查直流電阻檢查：三相電阻的不平

5、衡度不得超過 2%。絕緣電阻檢查：屏蔽泵電機(jī)繞組的絕緣電阻一般能達(dá)到 100M 以上。如低于 5M 時(shí)需分析原因，絕緣是否受潮，或屏蔽套是否有泄漏點(diǎn)等，如經(jīng)定子屏蔽套檢漏無問題，則純屬絕緣受潮，需進(jìn)行干燥處理，如定子屏蔽套有問題，則需更換屏蔽套。組裝屏蔽泵時(shí)注意事項(xiàng)1、 軸承在裝進(jìn)軸承座前要將襯片放人軸承外圍的切開部 ,將軸承插人軸承座內(nèi) ,并將止動(dòng)螺絲旋入至襯片 ,切記不可過緊旋入 ,否則容易造成軸承早期磨損。2 、安裝前軸承座時(shí) ,前軸承座的環(huán)流孔兼有排氣、排液的功能 ,所以它的位置要對(duì)準(zhǔn) ,刻有“UP”的標(biāo)記向上 ,使環(huán)流孔上下對(duì)齊 ,不 可裝倒。軸承在超過磨損界限后 ,便會(huì)引起轉(zhuǎn)子屏蔽

6、套和定子屏蔽套的接觸 ,造成定子屏蔽套的破損 ,因此要密切注意運(yùn)轉(zhuǎn)中軸承的點(diǎn)檢。在運(yùn)轉(zhuǎn)中屏蔽泵發(fā)生振動(dòng)、有異常聲音或定期檢查時(shí) ,一定要拆開泵 ,檢查軸承 ,要記錄屏蔽泵相應(yīng)型號(hào)的軸承內(nèi)徑 D 和軸套外徑d。軸承調(diào)換的磨損量:D-d =0. 30. 5 mm。也就是說 ,如發(fā)現(xiàn)軸承和軸套的磨損量超過該值就要視實(shí)際磨損情況更換其中一件或兩件。從屏蔽泵運(yùn)行的情況來看 ,一般軸承的磨損主要是徑向磨損 ,但也要檢查軸向磨損 ,軸向磨損主要是檢查軸承和推力板。針對(duì)屏蔽泵石墨軸承易損壞的情況 ,采取的措施: 在儲(chǔ)槽和泵的進(jìn)口處安裝管道過濾器.并定期清洗 ,防止異物進(jìn)入泵內(nèi)。維修工在檢修中嚴(yán)格執(zhí)行檢修規(guī)程

7、,調(diào)整好軸向、徑向間隙 ,防止間隙過大引起軸竄動(dòng)而撞裂軸承。節(jié)流孔板安裝在泵體出口與管道法蘭之間 ,是一塊通孔小于出口管的不銹鋼板,在屏蔽泵中起關(guān)鍵作用 ,因?yàn)槠帘伪檬强孔陨硌h(huán)潤(rùn)滑 ,如果沒有節(jié)流孔板的節(jié)流作用 ,回流液體的壓力就很低 ,不能完全潤(rùn)滑軸承 ,造成軸承很快就損壞。因此 ,在檢修時(shí)要特別注意節(jié)流孔板的安裝 ,以免造成嚴(yán)重后果。屏蔽泵汽蝕的后果屏蔽泵發(fā)生汽蝕時(shí) ,不僅啟動(dòng)困難 ,隨著汽蝕不斷的發(fā)生沖擊和振動(dòng) ,流量和揚(yáng)程就達(dá)不到要求 ,若多次發(fā)生嚴(yán)重汽蝕 ,經(jīng)過短時(shí)間的使用就會(huì)發(fā)生屏蔽套損壞、電機(jī)繞組燒壞、前后側(cè)軸瓦破碎、軸套推力盤嚴(yán)重磨損 ,不得不停車進(jìn)行大修 ,嚴(yán)重的影響到裝置

8、的正常生產(chǎn) ,并提高了生產(chǎn)成本。1、原因分析鑒于屏蔽泵結(jié)構(gòu)上是由離心泵和屏蔽電機(jī)組成 ,屏蔽泵汽蝕發(fā)生的原因 ,也要從離心泵和屏蔽電機(jī)這兩個(gè)方面加以討論。1.1 離心泵的汽蝕離心泵發(fā)生汽蝕的條件是:當(dāng)流體進(jìn)入到葉輪的入口處 ,其壓力降低到該液體在輪內(nèi)的溫度下蒸汽壓時(shí) ,將開始發(fā)生汽蝕;即可表示為有效汽蝕余量 NPSHa 等于必需汽蝕余量 NPSHr 時(shí) ,將開始發(fā)生汽蝕。下面從易引起泵汽蝕的因素進(jìn)行分析。1.1.1 吸入裝置特性由于設(shè)備已經(jīng)安裝就位 ,管路特性已經(jīng)固定 ,通過對(duì)泵的現(xiàn)場(chǎng)安裝條件及汽蝕余量進(jìn)行核算 ,看其是否滿足要求。在罐體中液面和泵進(jìn)口之間列出伯努里能量方程:Hg = (PA-

9、PV)/ g-NPSHa- hc 式中: Hg 安裝高度 ,m;PA 吸入液面壓力 ,Pa;PV 液體輸送溫度下的飽和蒸汽壓 ,Pa;液體密度 ,kg/m3;g 重力加速度 ,g=9.8m/s2 ; NPSHa 有效汽蝕余量 ,m;hc 泵吸入口管阻力降 ,m。必需汽蝕余量 NPSHr 由該泵出廠特性實(shí)驗(yàn)報(bào)告注明。取有效汽蝕余量 NPSHa = 必需汽蝕余量 NPSHr;計(jì)算出 Hg；與實(shí)際安裝高度比較。當(dāng)實(shí)際安裝高度絕對(duì)值大于 Hg 絕對(duì)值時(shí) ,現(xiàn)場(chǎng)完全滿足泵的安裝要求 ,不因吸入高度不夠達(dá)不到要求造成汽蝕。1.1.2 被輸送介質(zhì)的物理性質(zhì)離心泵汽蝕的發(fā)生與泵輸送介質(zhì)的物理性質(zhì)有很大的關(guān)系，

10、尤其對(duì)于沸點(diǎn)低的液體。介質(zhì)溫度越高，液體的揮發(fā)性就越大，則液體的飽和蒸汽壓就越高，從式 可以看出，PV 值上升，有效汽蝕余量 NPSHa 值降低 , 就越接近必需汽蝕余量 NPSHr，那么泵就越易引起汽蝕的發(fā)生。1.1.3 工藝條件被輸送介質(zhì)從槽罐內(nèi)抽出時(shí)，要將介質(zhì)的溫度嚴(yán)格控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。1.2 屏蔽電機(jī)結(jié)構(gòu)對(duì)汽蝕的影響屏蔽電機(jī)結(jié)構(gòu)上有轉(zhuǎn)子屏蔽套和定子屏蔽套，流體必須通過兩 個(gè)屏蔽套之間隙，為電機(jī)繞組提供冷卻，為軸承提供潤(rùn)滑。該泵的 循環(huán)方式為內(nèi)循環(huán) ,即在葉輪出口處引出部分高壓流體被稱作電機(jī)循環(huán)液，先后經(jīng)過過濾器、循環(huán)管、RB 端蓋后軸承座 、后側(cè)石墨軸承與后側(cè)軸套之間的縫隙、定子屏蔽

11、套與轉(zhuǎn)子屏蔽套之間的氣隙、前側(cè)石墨軸承與前側(cè)軸套之間的間隙、葉輪平衡孔返回葉輪入口處， 完成一個(gè)循環(huán)。由于屏蔽泵的特殊結(jié)構(gòu)，電機(jī)繞組做功所產(chǎn)生的熱量與軸承摩擦所產(chǎn)生的熱量匯合在一起，有很大一部分傳給了電機(jī)循環(huán)液。可以看出 ,屏蔽電機(jī)外殼與被輸送介質(zhì)的溫差比較大，循環(huán)液的溫度有較大的上升，從而導(dǎo)致循環(huán)液產(chǎn)生汽化，使電機(jī)內(nèi)循環(huán)中斷，從而導(dǎo)致軸承表面溫度急劇升高，膨脹變形造成軸承破裂，產(chǎn)生軸抱死現(xiàn)象。同時(shí) ,從冷卻液循環(huán)方式來看 ,由于循環(huán)冷卻液從泵的葉輪出口處引出 ,吸收電機(jī)和軸承的熱量后溫度升高 ,當(dāng)經(jīng)循環(huán)回到泵入口時(shí) ,由于壓力突然降低 ,而發(fā)生部分汽化 ,這也是造成屏蔽泵汽蝕的主要原因。即:

12、隨著循環(huán)液溫度升高 ,其飽和蒸汽壓也相應(yīng)提高 ,但槽罐的溫度壓力并未改變 , PV PA ,從而使 NPSHa 減少 ,此時(shí) NPSHa 將小于 NPSHr,汽蝕便不可避免。1.3 汽蝕的防護(hù)措施及評(píng)價(jià)從以上所述來看 ,由于屏蔽泵自身的結(jié)構(gòu)特性 ,電機(jī)繞組、軸承摩擦產(chǎn)生的熱量和屏蔽套的截流作用導(dǎo)致汽蝕 ,直接影響到屏蔽泵的正常運(yùn)行 ,同時(shí)被輸送介質(zhì)的溫度接近其沸點(diǎn)也是造成泵汽蝕的一個(gè)重要原因 ,因此可有以下措施。1.3.1 逆向循環(huán)對(duì)于輸送氟利昂、輕烴、液化氣、液氨等容易汽化的液體 ,可采用逆向循環(huán)型結(jié)構(gòu) ,將循環(huán)液由前軸承過液孔引入電機(jī) ,再由電機(jī)后部逆循環(huán)返回到進(jìn)液罐的氣相區(qū)。采用逆向循環(huán)

13、方式 ,須對(duì)屏蔽泵的結(jié)構(gòu)作較大調(diào)整 ，改造力度或投資較大。1.3.2 外循環(huán)將電機(jī)循環(huán)液引出至泵體外部。先通過換熱器降溫后再流經(jīng)軸承、屏蔽套間隙 ,可及時(shí)帶走電機(jī)內(nèi)部的熱量 ,保證屏蔽電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。采用外循環(huán)方式 ,必須對(duì)屏蔽泵的結(jié)構(gòu)作較大調(diào)整 ,或者是重新選用帶體外換熱器的屏蔽泵 ,改造力度或投資較大。1.3.3 降低被輸送介質(zhì)的溫度根據(jù)實(shí)際情況 ,在不影響裝置正常操作的前提下 ,降低屏蔽泵的吸入溫度 ,比如改造流程 ,將高溫介質(zhì)先進(jìn)入現(xiàn)有的換熱器降溫后 , 再進(jìn)入屏蔽泵。1.3.4 降低屏蔽泵的汽蝕余量在葉輪進(jìn)口處可以裝上誘導(dǎo)輪 ,使 NPSHr 降低。該措施對(duì)各方面專業(yè)要求較高 ,難度

14、較大。改造措施有以下 3 個(gè)方面:1 減少誘導(dǎo)輪葉片數(shù)。一般說 ,葉片數(shù)越少 ,吸入性能越好 ,但一個(gè)葉片的誘導(dǎo)輪 ,液流不對(duì)稱 ,故不采用。因此 ,誘導(dǎo)輪葉片為 2 片。2 適當(dāng)增加誘導(dǎo)輪葉片稠密度。葉片稠密度對(duì)誘導(dǎo)輪的吸入性能影響較大 ,太小會(huì)使葉片來不及對(duì)液流起增壓作用 ,降低了整體吸入性能。太大也不行 ,會(huì)增加水利損失引起效率下降 ,因此可適當(dāng)增加葉片稠密度。3 改變誘導(dǎo)輪安放角度。誘導(dǎo)輪的吸入性能主要取決于葉片進(jìn)口的安放角。通常 ,進(jìn)口安放角小 ,吸入性能好。因此 ,將進(jìn)口安放角適當(dāng)縮小。屏蔽泵的配管要求一、吸入管路（1）為使泵不發(fā)生汽蝕，吸入管路配置應(yīng)使有效汽蝕余量大于等于 1.3

15、 倍的必需汽蝕余量。（2）吸入管路應(yīng)盡量減少?gòu)澢?，不要有交錯(cuò)、突起現(xiàn)象，水平管路部分，從罐側(cè)到吸入側(cè)，應(yīng)有向下的趨勢(shì)。（3）吸入管路閥盡可能使用阻力小的球閥。二、逆循環(huán)管路逆循環(huán)配管是將冷卻電機(jī)，潤(rùn)滑軸承的循環(huán)液返回儲(chǔ)罐內(nèi)的管路。（1）逆循環(huán)配管應(yīng)通到儲(chǔ)罐氣相區(qū)。（2）為保證循環(huán)流量，逆循環(huán)管路總阻力在規(guī)定逆循環(huán)流量點(diǎn)應(yīng)小于泵揚(yáng)程的 0.2 倍。（3）逆循環(huán)管路不應(yīng)有下降的管段，防止積存液體，不利于電泵內(nèi)氣體的排除。特別是防止停泵時(shí)，泵內(nèi)液體因失壓，產(chǎn)生大量液體無法排除，在啟動(dòng)時(shí)形成空轉(zhuǎn) ，造成軸承磨損。三、旁通管路旁通管路有兩個(gè)作用，一是當(dāng)泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，為了防止泵內(nèi)液溫上升，防止汽化，及時(shí)將

16、泵內(nèi)液體送回儲(chǔ)罐。二是當(dāng)工藝流量小于最小流量或排出管路閥關(guān)閉，而要求泵繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，需設(shè)置旁通管路，使泵在不低于最小流量情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，旁通流量的設(shè)定值等于泵最小流量減去工藝流量。屏蔽泵的型式及適用范圍根據(jù)輸送液體的溫度、壓力、粘度和有無顆粒等情況,屏蔽泵可分為以下幾種:(1) 基本型輸送介質(zhì)溫度不超過120 , 揚(yáng)程不超過150m。其它各種類型的屏蔽泵都可以在基本型的基礎(chǔ)上,經(jīng)過變型和改進(jìn)而得到。(2) 逆循環(huán)型在此型屏蔽泵中,對(duì)軸承潤(rùn)滑、冷卻和對(duì)電機(jī)冷卻的液體流動(dòng)方向與基本型正好相反。其主要特點(diǎn)是不易產(chǎn)生汽蝕,特別適用于易汽化液體的輸送,如液化石油氣、一氯甲烷等。(3) 高溫型一般輸送介質(zhì)溫度最

17、高350 , 流量最高300m3/ h ,揚(yáng)程最高115m, 適用于熱介質(zhì)油和熱水等高溫液體。(4) 高融點(diǎn)型泵和電機(jī)帶夾套, 可大幅度提高電機(jī)的耐熱性。適用于高融點(diǎn)液體,溫度最高可達(dá)250 。夾套中可通入蒸汽或一定溫度的液體,防止高融點(diǎn)液體產(chǎn)生結(jié)晶。(5) 高壓型高壓型屏蔽泵的外殼是一個(gè)高壓容器,使泵能承受很高的系統(tǒng)壓力。為了支承處于內(nèi)部高壓下的屏蔽套,可以將定子線圈用來承受壓力。(6) 自吸型吸入管內(nèi)未充滿液體時(shí),泵通過自動(dòng)抽氣作用排液,適應(yīng)于從地下容器中抽提液體。(7) 多級(jí)型裝有復(fù)數(shù)葉輪,適用于高揚(yáng)程流體輸送, 最高揚(yáng)程可達(dá)400m。(8) 泥漿型適用于輸送混入大量泥漿的液體。屏蔽泵選

18、型時(shí)的注意事項(xiàng)一般的屏蔽泵采用輸送的部分液體來冷卻電機(jī),且環(huán)隙很小,故輸送液體必須潔凈。對(duì)輸送多種液體混合物,若它們產(chǎn)生沉淀、焦化或膠狀物,則此時(shí)選用屏蔽泵(非泥漿型) 可能堵塞屏蔽間隙,影響泵的冷卻與潤(rùn)滑,導(dǎo)致燒壞石墨軸承和電機(jī)。屏蔽泵一般均有循環(huán)冷卻管,當(dāng)環(huán)境溫度低于泵送液體的冰點(diǎn)時(shí), 則宜采用伴管等防凍措施, 以保證泵啟動(dòng)方便。屏蔽泵的日常操作與維護(hù)在屏蔽泵的日常運(yùn)行當(dāng)中,操作工要嚴(yán)格按照屏蔽泵操作規(guī)程進(jìn)行操作。在日常巡檢時(shí),操作工要注意以下幾點(diǎn)：(1) 檢查出口壓力表指針有無異常。(2) 檢查電流值是否過載、是否異常。(3) 檢查各部密封點(diǎn)有無跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。(4) 檢查軸承監(jiān)視器

19、指針是否在紅色指示帶范圍內(nèi)。(5)檢查有無異常聲音和振動(dòng)。日常巡檢除了觀察TRG表指示外, 還要測(cè)軸向振動(dòng)（控制在1.5mm/s內(nèi)）和軸承溫度, 防止因軸向竄量而磨損葉輪、推力盤和軸承。因?yàn)門RG表對(duì)軸的軸向竄量無法反映， 必須通過聽針聽、測(cè)軸承溫度、測(cè)軸向振動(dòng)等手段來判斷。(6) 檢查屏蔽泵各部件的溫度,尤其是夾套溫度。在啟動(dòng)屏蔽泵時(shí),應(yīng)特別注意并嚴(yán)格遵守出口閥和入口閥的開啟 順序；啟泵時(shí)，注意灌液排氣防止干轉(zhuǎn)。不得逆向持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)泵 檢修后, 啟動(dòng)發(fā)現(xiàn)TRG表指示紅區(qū), 出口壓力偏低, 特別是流量很小, 調(diào)節(jié)無效時(shí), 可判斷為機(jī)泵反轉(zhuǎn)。應(yīng)立即停泵, 聯(lián)系電工重新接線。停泵時(shí)應(yīng)先將出口閥關(guān)?。划?dāng)泵運(yùn)轉(zhuǎn)停止后,應(yīng)先關(guān)閉入口閥再關(guān)閉出口閥。泵在實(shí)際運(yùn)行中應(yīng)注意：泵的實(shí)際流量必須大于最小流量。屏蔽電泵入口前加裝過濾器，濾網(wǎng)目數(shù)不小于60目，不大于100 目，保證通流面積。濾網(wǎng)每?jī)蓚€(gè)月至少清一次，系統(tǒng)停車檢修開工前必須清理。 過濾網(wǎng)出現(xiàn)問題及時(shí)更換。無TRG監(jiān)測(cè)表的屏蔽電泵每運(yùn)行2400小時(shí)拆檢一次后軸承。單級(jí)屏蔽電泵運(yùn)行4000小時(shí)，進(jìn)行一次大修。多級(jí)屏蔽