張鑫(沈陽石蠟化工有限公司,遼寧 沈陽 110142)
屏蔽泵常見故障與處理措施分析
張鑫(沈陽石蠟化工有限公司,遼寧沈陽110142)
本文主要研究了屏蔽泵常見故障與處理方法,分別對屏蔽泵和磁力泵的機械原理、性能特點以及常見故障的處理方法進行了論述。
離心泵;屏蔽泵;故障;處理
屏蔽泵沒有轉軸密封,能夠實現理論絕對無滲漏,這種優勢使得屏蔽泵近些年應用十分廣泛,適用于各種小流量、高揚程工況,有著廣闊的應用前景,研究屏蔽泵的常見故障和處理策略,對屏蔽泵的正常使用和維護工作有著重要意義。
1.1機械原理
普通的離心泵使用聯軸器連接葉輪軸與電動機軸驅動,葉輪和電動機一起旋轉。相比之下,屏蔽泵作為一種無密封泵,泵與驅動電機都在充滿泵送介質的容器中密封,只有靜密封,旋轉磁場由電線繞組提供,進而驅動轉子運轉。屏蔽泵的這種結構無需再向傳統的離心泵一樣設置旋轉軸密封裝置,所以能夠實現全面無泄漏。
1.2性能特點
1.2.1屏蔽泵優點
(1)無泄漏全封閉
屏蔽泵無動密封,泵的外殼上有靜密封,因此屏蔽泵完全無滲漏,所以在易燃易爆、貴重液體、放射性、有毒液體的輸送中特別適合應用。
(2)安全性
屏蔽泵轉子和定子分別設置了一個屏蔽套,確保物料不會接觸電機轉子和定子,而在屏蔽套破裂的情況下,液體也不會泄露到外部。
(3)體積小
屏蔽泵結構更加緊湊,泵和電機一體,安裝時無需校正中心,底座和基礎的精度要求不高,降低了日常維護工作量。
(4)無需潤滑油
屏蔽泵運轉平穩,噪聲小,無需添加潤滑油,沒有滾動軸承和電動機風扇。
1.2.2屏蔽泵缺點
(1)適用范圍有限
屏蔽泵為滑動軸承,使用傳輸介質潤滑,如果傳輸介質潤滑性能較差,就不適宜使用屏蔽泵。
(2)傳輸效率不高
屏蔽泵的傳輸效率明顯低于普通離心泵,并且屏蔽泵在長期小流向工況下運轉效率會下降,容易出現發熱、液體蒸發等情況,導致滑動軸承損壞。
(3)修理難度大,費用高
如果屏蔽套損壞泄露,會導致定子絕緣燒損,需要返廠維修,費用較高并且修理時間很長。
1.3設備選型
屏蔽泵一般使用部分輸送介質來冷卻電機,由于屏蔽套間隙小,所以傳輸介質必須純凈無雜質,如果輸送介質是多液體混合物,出現沉淀、交換或者膠化現象,可能導致屏蔽套間隙堵塞,使得冷卻和潤滑失效,可能導致石墨軸承與電機燒損。屏蔽泵一般設置有循環冷卻管,如果環境溫度低于工作介質冰點,需要設置伴管等防凍措施,方便泵啟動。屏蔽泵完全無泄漏,能夠避免環境污染和傳輸介質損失,在運行中維護維修工作量少,在運送危險、貴重、易燃易爆液體方面的應用比較理想。
1.4故障維護
屏蔽泵出現故障,首先檢查壓力表顯示狀態是否正常,之后檢查電流值是否處于正常范圍,并觀察泵運轉過程中是否存在異常振動或者聲音,如果存在異常需及時處理。再檢查軸承檢測器是否指示在安全區域內,并檢查泵各個部位的工作溫度,尤其是循環液進、出溫度變化情況,最后觀察冷卻水系統流量溫度是否處于正常狀態下。
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2.1機械原理
磁力泵,也即磁力傳動泵,這種泵沒有軸封部件,因此也沒有動密封泄漏點,包括泵、磁力傳動器、電動機三部分,磁力傳動器為核心構件,由外磁轉子、內磁轉子和不導磁體隔離套等部分組成,電動機帶動外磁轉子旋轉,產生的磁場能夠穿過空氣隙與非磁性體,直接帶動連接葉輪的內磁轉子,由內磁轉子帶動葉輪旋轉,動力傳輸機構之間無實際接觸,從而轉化動密封為靜密封,泵體、隔離套將泵軸、內磁轉子徹底封閉,從而避免了跑冒滴漏等問題,適用于危險介質的傳輸,安全性較高。
2.2性能特點
2.2.1磁力泵優點
(1)靜密封無泄漏
動能傳遞無接觸,無動密封泄漏點,實現了完全封閉。
(2)無需潤滑與獨立冷卻
使用部分傳輸介質作為潤滑劑和冷卻劑,無需設置獨立的潤滑與冷卻,維護工作更加簡單。
(3)磨損小
使用同步拖動代替了聯軸器傳動,不會產生接觸和摩擦,阻尼減振作用還有效消除了電動機振動給泵帶來的不利影響,從而延長了泵的使用壽命,降低了故障率,運行更加穩定。
2.2.2磁力泵缺點
(1)傳輸效率低
無接觸動能傳遞效率不及直接傳動,導致磁力泵的傳輸效率不及普通的離心泵。
(2)隔離套造價較高
磁力泵對隔離套的性能、材質以及制造要求非常高,如果出現故障維修難度大,時間長,并且費用也比較昂貴。
(3)磨損
入料有雜質會對內磁鋼以及隔離套產生較大的磨損,安裝維護找正精度要求很高,并且無物料不能運轉。
2.3故障維護
2.3.1無法啟動
泵無法啟動一般和電源缺相、絕緣不良、轉子卡住有關,如果泵無法啟動,首先檢查接線是否正常,測量絕緣電阻,干燥電機之后拆卸檢查軸承是否存在燒壞或者轉子組件之間接觸不良的情況。
2.3.2流量值過低
首先懷疑是葉輪腐蝕、磨損、異物混入以及旋轉方向不正確也可能導致流量達不到規定值,葉輪堵塞、空氣吸入也會導致流量下降。維護工作中首先檢查葉輪和管道系統,清除堵塞,葉輪旋轉方向不正常需變更電源接線,并檢查管道系統是否存在漏氣現象。
2.3.3揚程達不到規定值
同樣多是葉輪損壞、混入異物、汽蝕導致的,首先檢查葉輪,清理管道與過濾器的堵塞,然后重新校正排出閥流量,消除汽蝕。
總之,屏蔽泵存在許多的優勢,結構簡單、密封性好、性能穩定、維護方便,在石油化工行業應用最為廣泛,在日常使用中,要及時正確的處理泵出現的各種故障,縮短故障維護時間,保證屏蔽泵的安全穩定運行。
[1]崔希濤.屏蔽泵的結構特點與常見故障分析[J].河南科技,2014(18).
[2]張振華.屏蔽泵故障原因分析及處理措施[J].通用機械,2013(10).
張鑫(1981-),男,畢業于沈陽化工大學高分子材料科學與工程專業,助理工程師,從事聚乙烯設備管理工作。