屏蔽泵結(jié)構(gòu)特點、原理及檢修_圖文

1、一、屏蔽泵介紹1 屏蔽泵的原理和結(jié)構(gòu)特點 圖1 典型屏蔽泵剖解圖普通離心泵的驅(qū)動是通過聯(lián)軸器將泵的葉輪軸與電動軸相連接,使葉輪與電動機一起旋轉(zhuǎn)而工作,而屏蔽泵是一種無密封泵,泵和驅(qū)動電機都被密封在一個被泵送介質(zhì)充滿的壓力容器內(nèi),此壓力容器只有靜密封,并由一個電線組來提供旋轉(zhuǎn)磁場并驅(qū)動轉(zhuǎn)子。這種結(jié)構(gòu)取消了傳統(tǒng)離心泵具有的旋轉(zhuǎn)軸密封裝置,故能做到完全無泄漏。屏蔽泵把泵和電機連在一起,電動機的轉(zhuǎn)子和泵的葉輪固定在同一根軸上,利用屏蔽套將電機的轉(zhuǎn)子和定子隔開,轉(zhuǎn)子在被輸送的介質(zhì)中運轉(zhuǎn),其動力通過定子磁場傳給轉(zhuǎn)子。此外,屏蔽泵的制造并不復(fù)雜,其液力端可以按照離心泵通常采用的結(jié)構(gòu)型式和有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來設(shè)計

2、、制造。2 屏蔽泵的優(yōu)缺點2.1 屏蔽泵的優(yōu)點(1全封閉。結(jié)構(gòu)上沒有動密封,只有在泵的外殼處有靜密封,因此可以做到完全無泄漏,特別適合輸送易燃、易爆、貴重液體和有毒、腐蝕性及放射性液體。2安全性高。轉(zhuǎn)子和定子各有一個屏蔽套使電機轉(zhuǎn)子和定子不與物料接觸,即使屏蔽套破裂,也不會產(chǎn)生外泄漏的危險。(3結(jié)構(gòu)緊湊占地少。泵與電機系一整體,拆裝不需找正中心。對底座和基礎(chǔ)要求低,且日常維修工作量少,維修費用低。(4運轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪聲低,不需加潤滑油。由于無滾動軸承和電動機風(fēng)扇,故不需加潤滑油,且噪聲低。(5使用范圍廣。對高溫、高壓、低溫、高熔點等各種工況均能滿足要求。 2.2 屏蔽泵的缺點(1由于屏蔽泵采用滑動

3、軸承,且用被輸送的介質(zhì)來潤滑,故潤滑性差的介質(zhì)不宜采用屏蔽泵輸送。一般地適合于屏蔽泵介質(zhì)的粘度為0.120mPa.s。(2屏蔽泵的效率通常低于單端面機械密封離心泵,而與雙端面機械密封離心泵大致相當(dāng)。(3長時間在小流量情況下運轉(zhuǎn),屏蔽泵效率較低,會導(dǎo)致發(fā)熱、使液體蒸發(fā),而造成泵干轉(zhuǎn),從而損壞滑動軸承。3 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)過變型和改進而得到。(2逆循環(huán)型在此型屏蔽泵中,對軸承潤滑、冷卻和對電機冷卻的液體流動方向與基本型正

4、好相反。其主要特點是不易產(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)溫度最高350,流量最高300m3/h,揚程最高115m,適用于熱介質(zhì)油和熱水等高溫液體。(4高融點型泵和電機帶夾套,可大幅度提高電機的耐熱性。適用于高融點液體,溫度最高可達250。夾套中可通入蒸汽或一定溫度的液體,防止高融點液體產(chǎn)生結(jié)晶。(5高壓型高壓型屏蔽泵的外殼是一個高壓容器,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,泵通過自動抽氣作用排液,適應(yīng)于從地下容器中抽提液體。(7多級型裝有復(fù)數(shù)葉輪,適用于高揚程

5、流體輸送,最高揚程可達400m。(8泥漿型適用于輸送混入大量泥漿的液體。4 屏蔽泵選型時的注意事項一般的屏蔽泵采用輸送的部分液體來冷卻電機,且環(huán)隙很小,故輸送液體必須潔凈。對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,影響泵的冷卻與潤滑,導(dǎo)致燒壞石墨軸承和電機。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時,則宜采用伴管等防凍措施,以保證泵啟動方便。另外屏蔽泵在啟動時應(yīng)嚴(yán)格遵守出口閥和入口閥的開啟順序,停泵時先將出口閥關(guān)小,當(dāng)泵運轉(zhuǎn)停止后,先關(guān)閉入口閥再關(guān)閉出口閥?？傊?采用屏蔽泵,完全無泄漏,有效地避免了環(huán)境污染和物料損失,只要選型

6、正確,操作條件沒有異常變化,在正常運行情況下,幾乎沒有什么維修工作量。屏蔽泵是輸送易燃、易爆、腐蝕、貴重液體的理想用泵。二、屏蔽泵的維修1、結(jié)構(gòu)特點及損壞情況屏蔽泵是泵和電機合一的產(chǎn)品,在電機的定、轉(zhuǎn)子部分各有一個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。屏蔽泵的結(jié)構(gòu)圖見圖1。屏蔽泵采用石墨軸承,依靠所輸送的液體來潤滑。軸承的磨損情況,對可靠運行十分重要。為了監(jiān)視軸承磨損狀況,一般都裝有機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,監(jiān)視器表盤的指針會指向紅區(qū),即示“報警”。此時應(yīng)立即停止運轉(zhuǎn),進行檢

7、查。如軸承的磨損量已超過極限值時應(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,造成電機損壞。化工用屏蔽泵大多使用在防爆場所,故其接線盒都制成隔爆型結(jié)構(gòu)。屏蔽電機的線圈端部埋有溫度繼電器,當(dāng)電機繞組過熱時,起到過熱保護作用,根據(jù)電機所使用的絕緣等級不同,溫度繼電器的動作溫度也就不同。有些屏蔽泵電機外殼部分設(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石墨軸承潤滑,同時夾套內(nèi)的冷卻水也可對電機起到冷卻作用。  屏蔽泵主要有下面幾種損壞情況：' a5 V4 k: . Q （1）石墨軸承、軸套和推力板磨損或潤滑液短缺

8、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. S( y7 a9 6 V 除和普通電機一樣：過載、匝間短路、對地?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)侵蝕電機繞組使繞組絕緣損壞。 2、屏蔽泵的定期檢修 7 a" T1 j 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“報警”時，須立即進行檢修?；ぱb置一般是連續(xù)運行，屏蔽泵的定期檢修 也只有在裝置計劃停車時進行。 對大多數(shù)屏蔽泵一年檢修一

9、次即可。5 u9 n- M7 w: | 屏蔽泵的檢修方法是：將屏蔽泵進行解體：對各零件先進行清理，再對它們作表觀 檢查，是否有異常。然后對關(guān)鍵部位的尺寸進行測量，對電機繞組作電氣檢查。% （1）機械檢查 V2 # R4 G 測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（0.5511kw 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，需根據(jù)情況更換軸 承、軸套或推力板。 測量檢查葉輪的上、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 個配合間隙是否在檢修標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)， 超差時

10、需更換零件或采取其它措施 （如： 堆焊、鑲套）使配合間隙達到規(guī)定要求。否則將影響泵的性能、流量、揚程、軸向 6      平衡力等。8 n. q/ / $ j" B1 觀察檢查定、轉(zhuǎn)子屏蔽套的表觀情況，尤其要注意焊 要時應(yīng)作探傷、檢漏檢查。 經(jīng)過長期運行后，轉(zhuǎn)動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平衡試驗。 （2）電氣檢查 直流電阻檢查：三相電阻的不平衡度不得超過 2%。. s# 絕緣電阻檢查：屏蔽泵電機繞組的絕緣電阻一般能達到 100M 以上。如低于 5M 時需分析原因，絕緣是否受潮，或屏蔽套是否有泄漏點等，如

11、經(jīng)定子屏蔽套檢漏無 問題， 則純屬絕緣受潮， 需進行干燥處理， 如定子屏蔽套有問題， 則需更換屏蔽套。 . 3 屏蔽泵的恢復(fù)性大修 2 ! t7 如遇繞組或屏蔽套損壞的屏蔽泵，則需進行恢復(fù)性大修。損壞情況大體分為兩 種：一種是定子屏蔽套良好，而定子繞組發(fā)生對地、相間擊穿，線圈匝間短路，過 載而造成繞組燒毀。 另一種是由于定子屏蔽套損壞而使介質(zhì)侵入定子繞組致使定子 繞組損壞。不論哪種情況，均需更換定子線圈和屏蔽套。* 由于屏蔽泵結(jié)構(gòu)特殊，更換定子繞組變得比較復(fù)雜，必須拆除定子屏蔽套及兩端封 板，才能拆除定子繞組。修復(fù)繞組后，又必須重新制作新的屏蔽套和封板。其材料 要求特殊，且制作精度也要求較高。

12、 （1）定子繞組更換/ V% S+ e8 x6 n5 f0 定子繞組更換和普通電機是相似的， 只是絕緣等級高一些， 大多采用 H 級絕緣。 QY 聚酰亞胺漆包線，槽絕緣、槽楔、絕緣套管、引接線及浸漬漆等均需采用 H 級 絕緣的材料。更換繞組的原則是：按原樣修復(fù)，尤其是線圈匝數(shù)不可隨意變動，匝 7    縫處有無異常情況，必   數(shù)變化將明顯影響電機的主要性能，線徑則只要接近原總面積即可，繞組形式、線 圈跨距也不要變動。+ t; % P+ w6 Q9 4 U" u2 f （2）屏蔽套的更換 更換屏蔽套是修復(fù)屏蔽泵的難點和特殊之處，是保證修復(fù)屏蔽泵質(zhì)量的關(guān)鍵

13、。 要達到原機水平，必須注意以下幾個方面。 （a）屏蔽套的選材& d5 f0 c2 b( C5 E1 W5 在屏蔽泵電機的損耗中，定子屏蔽套損耗很大，有時達到鐵損耗的 23 倍，修 復(fù)后的屏蔽套損耗應(yīng)維持在原有水平。5 ! U8 0 Z定子屏蔽套損耗 PB 正比于屏蔽套厚度，反比于屏蔽套材料的電阻系數(shù) 。屏蔽套 材料必須是具有良好的機械性能和抗腐蝕性能的非導(dǎo)磁材料， 為了減小渦流損耗要 選用電阻系數(shù)大的材料。厚度不宜過薄，要影響機械強度，也不宜過厚，過厚會使 屏蔽套損耗增大。進口屏蔽泵的屏蔽套大多采用一種含鎳量達 50%以上的稱為 Hastelloy-c 的特種不銹鋼材料，這種材料的性

14、能，能全面滿足上面幾項要求。而其 電阻系數(shù)可比一般不銹鋼 1Cri8Nig9Ti 大一倍，即屏蔽套損耗是普通不銹鋼材料的 1/2。/ v * s9 V3 _+ N& （b）屏蔽套的制作 屏蔽套的制作過程應(yīng)該是屏蔽泵恢復(fù)性大修的難點和關(guān)鍵所在。 屏蔽套的尺寸 精度及形狀公差要求較高， 焊縫的焊接質(zhì)量要求也很嚴(yán)格。 從下料展開尺寸的計算、 裁剪、直縫焊接、整圓、壓裝、環(huán)縫焊接、檢漏等都有一定的技術(shù)難度。屏蔽電機 的定轉(zhuǎn)子間的有效間隙一般只有 0.51.0 ，因此要求屏蔽套不但要能順利壓入定、 轉(zhuǎn)子鐵心，而且要使屏蔽套緊貼鐵心，只有這樣才能保證定、轉(zhuǎn)子之間有足夠有效 間隙。% M! M&qu

15、ot; n; 8      （c）定子總體檢漏% Q1 1 在完成定子封板和機殼的焊接，壓入屏蔽套及完成屏蔽套兩端的環(huán)縫焊接后， 應(yīng)對定子總體進行檢漏檢查。方法是：在機座和定子屏蔽套之間的內(nèi)腔充以 0.5 /c 的壓力，再將定子總體浸沒在清水中，如有泄漏點時，水中會冒氣泡，這是一 種簡單而有效的檢漏方法。 （3）總裝和檢查性試驗 在完成定、轉(zhuǎn)子的修理后，備好合格的石墨軸承、軸套、推力板、密封圈等即 可進行總裝。裝配完成后用手轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)動應(yīng)均勻、靈活，轉(zhuǎn)子應(yīng)有一定的軸向 竄動量，其竄動量應(yīng)在檢修標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)： 屏蔽泵功率 kw 0.553.7 5.511 1545 & t# # B% A/ d 軸向竄動 0.91.5 1.42.0 1.82.5 6