輸送高危介質(zhì)泵的密封技術(shù)的選用

1、Word文檔 輸送高危介質(zhì)泵的密封技術(shù)的選用 在現(xiàn)代石油化工、化肥及能源工業(yè)中，常用泵來(lái)輸送各種物料，這些物料中大多數(shù)屬于易燃、易爆、有毒危急介質(zhì)，一旦大量泄漏到環(huán)境中，將帶來(lái)極大的事故隱患，對(duì)生產(chǎn)裝置的平安造成嚴(yán)峻的威逼。因此，這類泵的密封牢靠性在很大程度上打算了生產(chǎn)裝置能否牢靠、穩(wěn)定、平安地運(yùn)行。本文對(duì)幾種典型的輸送高危介質(zhì)泵的密封技術(shù)進(jìn)行了介紹和對(duì)比。 屏蔽泵是一種電動(dòng)機(jī)和泵合為一體的無(wú)泄漏泵，利用隔離套將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和定子隔開(kāi)，定子線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)穿過(guò)隔離套傳遞給轉(zhuǎn)子，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子在被泵送的介質(zhì)中轉(zhuǎn)動(dòng)。在隔離套內(nèi)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和泵的葉輪固定在同一根軸上，軸承靠介質(zhì)的流淌進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻。由于屏蔽

2、泵結(jié)構(gòu)上只有靜密封而無(wú)動(dòng)密封，能實(shí)現(xiàn)完全無(wú)泄漏。屏蔽泵的結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。 屏蔽泵的主要優(yōu)缺點(diǎn)： (1)屏蔽泵不需要加潤(rùn)滑油且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音低。日常修理工作量少，修理費(fèi)用低。但由于隔離套厚度小，磁力間隙小，較易發(fā)生隔離套破損，一旦發(fā)生事故，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法處理，需返廠修理。 (2)隔離套破損后，介質(zhì)會(huì)與電氣部件接觸，會(huì)造成電機(jī)燒毀，也可能發(fā)生燃燒和爆炸。 (3)屏蔽泵結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，占用空間小，對(duì)底座和基礎(chǔ)要求低，由于沒(méi)有聯(lián)軸器對(duì)中問(wèn)題，安裝簡(jiǎn)單。 (4)屏蔽泵由于有隔離套，加大了電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的間隙，造成屏蔽電機(jī)性能下降，同時(shí)隔離套中還會(huì)產(chǎn)生渦流，增加功率損耗，因此屏蔽泵效率通常低于有密封離心泵，但比

3、磁力泵稍高。 (5)一般不適用強(qiáng)腐蝕、含固體顆粒較高或高熔點(diǎn)易結(jié)晶的介質(zhì)。 (6)大功率屏蔽泵制造較困難。 磁力泵是近年來(lái)新興的一種無(wú)泄漏技術(shù)，目前有逐步取代屏蔽泵的趨勢(shì)。其原理與屏蔽泵相像，也是通過(guò)隔離套將外磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子隔開(kāi)。主要不同之處在于，磁力泵不是直接通過(guò)交變磁場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，而是用單獨(dú)的電機(jī)，通過(guò)聯(lián)軸節(jié)帶動(dòng)隔離套外的永磁材料制成的外磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)穿過(guò)隔離套帶動(dòng)隔離套內(nèi)的永磁材料制成的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。磁力泵結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖2。 磁力泵的主要優(yōu)缺點(diǎn)： (1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，維護(hù)簡(jiǎn)單，維護(hù)費(fèi)用低。 (2)可選用多種材質(zhì)制造，可耐強(qiáng)腐蝕。 (3)適合利用原有基礎(chǔ)和電機(jī)改造為磁力泵，改造的經(jīng)濟(jì)性好。 (4)制

4、造簡(jiǎn)單，可制造較大功率的泵。 (5)隔離套厚度較大，磁力間隙較大，發(fā)生隔離套破損事故的幾率較小。即使發(fā)生破損，由于泵側(cè)無(wú)電氣部件，也不會(huì)發(fā)生燃燒和爆炸。 (6)有電機(jī)，有聯(lián)軸器，需對(duì)中找正。軸向長(zhǎng)度較長(zhǎng)，占用空間大。 (7)由于有隔離套，同時(shí)隔離套中還會(huì)產(chǎn)生渦流，造成效率下降，效率通常低于離心泵和屏蔽泵。 (8)一般不適用含固體顆粒較多或高熔點(diǎn)易結(jié)晶的介質(zhì)。 隔膜泵是一種往復(fù)泵，在柱塞與泵腔間有隔膜，將工藝介質(zhì)與傳動(dòng)部分隔開(kāi)。隔膜泵的結(jié)構(gòu)有單隔膜和雙隔膜式，協(xié)作相應(yīng)的泄漏檢測(cè)技術(shù)，用于高危介質(zhì)特別牢靠。 圖3為雙隔膜泵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。雙隔膜泵在兩層膜片之間，布滿了隔離液，同時(shí)安裝有兩個(gè)帶有肯定電壓

5、的檢測(cè)探頭，監(jiān)測(cè)兩探頭之間的電流值，假如任何一個(gè)膜片泄漏，隔離液的成分發(fā)生變化，引起隔離液的電導(dǎo)值變化，從而引起電流值的變化，報(bào)警儀表監(jiān)測(cè)到這種變化后，會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，如聲光報(bào)警或聯(lián)鎖停車。 圖4為單隔膜泵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。輸送高危介質(zhì)的單隔膜泵的膜片是特別結(jié)構(gòu)的，它實(shí)際上是有夾層的，夾層內(nèi)抽真空，有一根引壓管連到壓力傳感器，用來(lái)監(jiān)測(cè)夾套內(nèi)的真空度變化。假如膜片發(fā)生泄漏，夾套內(nèi)的真空度必定發(fā)生變化，報(bào)警儀表監(jiān)測(cè)到這種變化后，會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，如聲光報(bào)警或聯(lián)鎖停車。 隔膜泵的優(yōu)缺點(diǎn)： (1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，牢靠性高，故障率低。 (2)適用于小流量、高揚(yáng)程場(chǎng)合。 (3)可以依據(jù)介質(zhì)不同使用不同的材質(zhì)，適用于強(qiáng)腐

6、蝕介質(zhì)。 (4)單向閥在介質(zhì)中含固體雜質(zhì)時(shí)會(huì)關(guān)閉不嚴(yán)，所以，對(duì)介質(zhì)的清潔度要求較高。 41 機(jī)械密封 離心泵大都采納機(jī)械密封，但對(duì)于輸送高危介質(zhì)的一般離心泵，設(shè)計(jì)上一般不采納單端面機(jī)械密封，而應(yīng)選用帶隔離液和泄漏收集、報(bào)警等裝置的機(jī)械密封。如串聯(lián)式、雙端面式機(jī)械密封。 圖5為典型的雙端面式機(jī)械密封簡(jiǎn)圖。選用危急性較小、并且與介質(zhì)相容的封液作隔離液，并加以比泵內(nèi)壓力略高的壓力，使封液只能向泵內(nèi)泄漏，而泵內(nèi)的危急介質(zhì)不能向外泄漏，從密封介質(zhì)的角度說(shuō)也可算是“無(wú)泄漏”。但是，會(huì)有少量封液漏入大氣中。 機(jī)械密封的優(yōu)缺點(diǎn)： (1)技術(shù)成熟，應(yīng)用范圍廣，成本低。 (2)使用機(jī)械密封的離心泵效率較高，維護(hù)簡(jiǎn)

7、單。 (3)牢靠性相對(duì)較差。 42 干氣密封 干氣密封結(jié)構(gòu)與機(jī)械密封近似，主要不同之處在于不使用隔離液，而使用密封氣(一般為氮?dú)?。干氣密封的動(dòng)環(huán)密封面上加工出有特別作用的流體動(dòng)壓槽，動(dòng)環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，密封氣被吸入動(dòng)壓槽內(nèi)，由外徑朝向中心，徑向重量朝著密封堰流淌。由于密封堰的節(jié)流作用，進(jìn)入密封面的氣體被壓縮，氣體壓力上升。在該壓力作用下，密封面被推開(kāi)，流淌的氣體在兩個(gè)密封面間形成一層很薄的氣膜，保證密封面間的非接觸相對(duì)運(yùn)動(dòng)。由于密封氣壓力高于被密封介質(zhì)壓力，泄漏是密封氣由密封腔向泵內(nèi)的單向泄漏，保證泵內(nèi)介質(zhì)不會(huì)外漏。開(kāi)氣密封動(dòng)環(huán)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖6，典型雙端面干氣密封系統(tǒng)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖7。 干氣密封的優(yōu)缺點(diǎn)： (1)密封面不接觸，無(wú)磨損，密封使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行穩(wěn)定牢靠。 (2)與其他非接觸式密封相比，干氣密封氣體泄漏量小。 (3)密封幫助系統(tǒng)簡(jiǎn)潔、牢靠，使用中不需要維護(hù)。 (4)就近處需要有肯定壓力的氣源，氣源壓力要高于介質(zhì)壓力，使現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用受到限制。 (5)微量密封氣體(通常是氮?dú)?會(huì)進(jìn)入工藝流程，所選氣體應(yīng)對(duì)生產(chǎn)工藝無(wú)不利影響，也使現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用受到限制。 (6)相對(duì)于機(jī)械密封，干氣密封一次性備件成