淺談屏蔽泵的工作原理、結構型式及使用維護

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摘要：本文根據屏蔽泵在某石化公司芳烴聯合裝置的使用，簡要介紹屏蔽泵的工作原理、結構型式及使用維護，目的能夠與使用此泵的廣大技術工作者進行經驗共享。

關鍵詞：屏蔽泵 工作原理? 結構型式 使用維護

屏蔽泵葉輪和電機的轉子共軸，安裝在一個密閉的殼體之內，整臺設備只有靜密封而沒有動密封，從根本解決了泵由于密封失效導致的“跑、冒、滴、漏”問題，消除了石油、化工行業易燃、易爆、有毒、有害介質通過泵的動密封外泄的安全隱患，有效地保證了生產裝置員工的身心健康和安全生產。因而近年來屏蔽泵在我國石油、化工企業得到廣泛應用，但它相對傳統機泵使用而言屬于新型設備。我們對它的工作原理、結構型式是相對生疏;對于如何正確使用維護確保其長周期安全運行的經驗需不斷積累、提高。所以我們有必要對屏蔽泵的工作原理、結構型式、使用維護等基本知識了解掌握。

1 屏蔽泵的工作原理

屏蔽泵的液力端與普通離心泵一樣，依靠離心葉輪的高速旋轉將葉輪的動能轉換為液體的動能，然后在擴壓段將動能轉換為液體的靜壓能。 介質從泵體入口進入泵腔，通過葉輪的旋轉施加能量，介質由泵體出口排出，實現對介質的連續不斷的輸送。而小部分介質導入屏蔽泵電機內部，首先冷卻前軸承，然后流經定子與轉子之間的間隙來冷卻電機，隨后冷卻后軸承，最后從主軸尾部的中心通孔回到泵的吸入口;這部分液體稱為電機循環液，用于潤滑軸承和冷卻電機。

2? 屏蔽泵的結構和型式

2.1屏蔽泵的結構

如圖1與表1[3]，屏蔽泵是泵部分與電機部分直接連接，泵和電機共軸，葉輪安裝在電機的軸端，軸由電機前后兩個軸承支撐，葉輪、泵軸和電機轉子共同組成轉子部件，電機的鐵心和繞組組成定子部件。定、轉子之間的扭矩傳遞完全由磁場來完成。屏蔽套嵌在定子內側隔離開定子腔和轉子腔，定子位于屏蔽套之外不和所輸送的液體介質接觸，使定子部件不受腐蝕、定子繞組保持良好的絕緣性能;整個轉子體浸沒在輸送液中，沒有接液處與外界貫通的轉動零部件，因而是一種絕對無泄漏的結構。屏蔽套采用非磁性、耐腐蝕的高強度金屬材料，一般為哈氏（Hastelloy C）合金。軸承采用石墨或碳化硅軸承，依靠所輸送的介質來潤滑。軸承的磨損情況，對可靠運行十分重要;為了監視軸承磨損狀況，一般都裝有機械式或電磁式軸承監視器。屏蔽電機的線圈端部埋有溫度繼電器，當電機繞組過熱時，起到過熱保護作用，根據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。

2.2屏蔽泵的型式

根據輸送液體的溫度、壓力、粘度和有無顆粒等情況，屏蔽泵可分為以下幾種常見結構型式：

（1）基本型（即F型）

電機循環液由FB端蓋（又稱前軸承座）過夜孔直接進入電機腔，然后通過轉子軸內孔返回葉輪入口，見圖2。由于取消了循環管，也減少了可能發生的泄漏點，使運行更加安全，結構也更加緊湊;但是循環液一來一回經過電機兩次加熱，容易造成循環液溫度過高甚至汽化，影響冷卻和潤滑效果。輸送介質溫度一般不超過100℃，其它各種類型的屏蔽泵都可以在基本型的基礎上，經過變型和改進而得到。

（2）逆向循環型（R型）

循環液由電機前軸承座端蓋過液孔直接進入定子腔，然后由后軸承流道進入后軸承座底腔，最后流出電機殼體，見圖3。其特點是潤滑、冷卻液流動的方向與基本型外循環形式相反，故稱為逆循環型。這種泵本

身無需排氣閥，其逆循環管路可將電機循環液排到進液罐的氣相區，從而保證泵和電機腔內無氣體存在，確保軸承的潤滑、冷卻和電機的冷卻。這種結構適合輸送低溫液化氣體，如LPG、LNG等密度較小的易氣化液體，其主要特點是不易產生汽蝕。

（3）高溫型

一般輸送介質溫度最高350℃，適用于熱介質油和熱水等高溫液體。這里所說的高溫液體通常是指高于允許電機入口液體最高溫度而低于350℃（特殊設計可達450℃）的情況。

3 屏蔽蔽的使用和維護

3.1屏蔽蔽的使用

（1）啟泵前的檢查

屏蔽泵啟動前確認儲罐內有一定的液位，泵腔內須充滿液體;加裝過濾器的屏蔽泵，要確認過濾器已清潔干凈。確認軸承監視器（TRG）指針在綠色區域內。全開屏蔽泵的入口閥門，關閉出口閥門。如有冷卻水線，全開冷卻管線閥門，冷卻水正常流動無堵塞現象。打開逆向循環管線排氣閥進行排氣（R型）;打開排氣閥灌泵，排氣（F型）。

（2）啟泵

灌泵工作已完成，關閉排氣閥，確認具備啟泵條件，按啟動按鈕啟動泵（R型，迅速打開逆向循環閥門）。確認泵的出口壓力正常，緩慢打開出口閥門達到正常運行流量，確認電機冷卻液壓力正常、循環正常，軸承監視器（TRG）指針在綠色區域內，泵運行電流穩定;現場觀察運行15分鐘，無異常方可離開。

3.2運行維護

為了確保泵安全運行避免發生泵損壞事故，要作好日常維護工作。泵運行期間應定時對其工作電流、電機冷卻循環液壓力及是否正常循環、冷卻水溫度及流通情況、泵流量、軸承監視器指針是否在綠區、泵體溫度、振動、噪音、等運行參數（情況）進行檢查、檢測并記錄，看是否出現異常情況。否則易發生泵軸承損壞磨損屏蔽套及線圈事故。

4 結束語

總之使用屏蔽泵，能夠達到完全無泄漏，有效地避免了環境污染和物料損失。屏蔽泵是輸送易燃、易爆、腐蝕液體的理想用泵。但是，只有我們對屏蔽泵工作原理、結構型式全面掌握、理解透徹，才能對屏蔽泵正確使用、維護，且把此工作做到位就能有效確保其長周期安全運行。

參考文獻：

1石油化工用泵 第五分冊 屏蔽泵? ? ? 中國石化出版社

2 API standard 685 1st? edition? sealless Centrifugal Pumps for Petroleum ，Heavy Duty Chemical，and Gas Industry Service [S].

American Petroleum Institute，2000

3 李士維 日機裝公司屏蔽泵【J】.機電經理世界，2005，10，（4）：33-37