屏蔽泵作為無(wú)軸封泵家族的一一大類，在石化領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。其特點(diǎn)主要包括無(wú)泄漏、無(wú)聯(lián)軸器、二次層壓外殼設(shè)計(jì)、軸向力平衡結(jié)構(gòu)、完善的監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)等。，為工廠的安全和綠色運(yùn)行提供了保證，使得工藝設(shè)計(jì)工程師在解決高危場(chǎng)合的液體輸送問(wèn)題時(shí)有了更可靠的選擇。本文主要闡述了屏蔽泵的幾種主要結(jié)構(gòu)類型和符合API685標(biāo)準(zhǔn)的屏蔽泵對(duì)市場(chǎng)的積極影響。
離心屏蔽泵是一種集機(jī)械設(shè)備(離心泵)和電氣設(shè)備(屏蔽電機(jī))于一體的無(wú)泄漏機(jī)電旋轉(zhuǎn)設(shè)備。目前，市場(chǎng)上應(yīng)用廣泛的無(wú)泄漏泵主要分為三類:離心屏蔽泵、離心磁力泵、體積隔膜泵等。本文將重點(diǎn)討論離心屏蔽泵。隨著工業(yè)化和城市化對(duì)人類文明的深刻影響，在化工、石油化工、石油精煉、核電、制冷等領(lǐng)域，各國(guó)相繼出臺(tái)了一系列安全環(huán)保法律法規(guī)，嚴(yán)格限制了工廠排放標(biāo)準(zhǔn)，離心屏蔽泵逐漸走向流程輸送的中心舞臺(tái)。
屏蔽泵的發(fā)展及其主要特點(diǎn)。
現(xiàn)代離心泵的設(shè)計(jì)制造已有100多年的歷史。在發(fā)展過(guò)程中，人們解決了水力效率、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)配置、材料選擇、強(qiáng)度設(shè)計(jì)等大部分問(wèn)題，但一直困擾著化工、石油化工等行業(yè)如何實(shí)現(xiàn)泵的完全零泄漏。傳統(tǒng)離心泵的可靠運(yùn)行需要軸封來(lái)解決旋轉(zhuǎn)軸與機(jī)體之間的動(dòng)密封，主要類型是填料密封和機(jī)械密封。由于無(wú)論哪種類型的軸封都需要部分泵送液來(lái)沖洗和冷卻端面，所以必然會(huì)有泄漏。泵的設(shè)計(jì)專家專注于如何取消軸封制造完全零泄漏泵。1913年，SwissB.Gramiger發(fā)明了世界上第一種屏蔽泵，然后在1948年，美國(guó)Chempump公司成功開(kāi)發(fā)了一種適合工業(yè)領(lǐng)域的屏蔽泵。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只有靜密封，沒(méi)有軸封，從而保證了輸送介質(zhì)的零泄漏。這種結(jié)構(gòu)仍然是各國(guó)制造商制造商制造商制造商的基礎(chǔ)。
屏蔽泵的主要成分分為兩大部分，即離心泵(主要包括泵體和葉輪)和屏蔽三相鼠籠異步電機(jī)(主要包括定子、轉(zhuǎn)子和軸承系統(tǒng))。旋轉(zhuǎn)部分由葉輪和電機(jī)轉(zhuǎn)子組成，完全浸泡在泵送液中。電機(jī)定子內(nèi)側(cè)嵌有非磁性耐腐蝕屏蔽套，隔離電機(jī)定子腔，保護(hù)其免受泵送液的侵蝕。此外，屏蔽泵采用滑動(dòng)軸承系統(tǒng)，取消傳統(tǒng)電機(jī)的冷卻風(fēng)扇，進(jìn)入電機(jī)腔的輸送液用于冷卻電機(jī)和潤(rùn)滑軸承系統(tǒng)。屏蔽泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮其旋轉(zhuǎn)組件的軸向力和徑向力平衡，以確保屏蔽泵運(yùn)行時(shí)軸承不會(huì)異常磨損。具有這種結(jié)構(gòu)的屏蔽泵在輸送危險(xiǎn)液體時(shí)表現(xiàn)出以下優(yōu)點(diǎn):
1)無(wú)軸封；輸送介質(zhì)絕對(duì)沒(méi)有泄漏。(如圖2所示，約69%的泵設(shè)備故障是由軸封引起的)
無(wú)需注入潤(rùn)滑液或密封液；既省去了注油的麻煩，又不污染輸送液。
3)無(wú)聯(lián)軸器；電機(jī)和泵采用積木一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)非常緊湊，體積小，重量輕，安裝時(shí)不需要對(duì)中，對(duì)泵底座要求低，安裝成本大化。(如圖2所示，約2%的泵設(shè)備故障是由聯(lián)軸器引起的)
4)沒(méi)有冷卻馬達(dá)的風(fēng)扇與普通馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的離心泵相比，運(yùn)轉(zhuǎn)噪音大幅度降低。
5)二次壓力外殼設(shè)計(jì)；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，定子屏蔽套是屏蔽泵的一次壓力外殼，電機(jī)外殼和接線盒是屏蔽泵的二次壓力外殼。當(dāng)一次壓力外殼破裂時(shí)，二次壓力外殼將發(fā)揮作用，以確保泵送的危險(xiǎn)液體在極端條件下不會(huì)泄漏到外部環(huán)境中，保證工廠運(yùn)行的絕對(duì)安全。
6)主要維護(hù)只是更換滑動(dòng)軸承系統(tǒng)，降低了運(yùn)行成本。(根據(jù)歐洲某煉油廠安裝運(yùn)行屏蔽泵的數(shù)千臺(tái)調(diào)查結(jié)果，屏蔽泵的平均維護(hù)周期約為7.5年)
7)實(shí)現(xiàn)泵送液與外部環(huán)境的絕對(duì)隔離；適用于真空系統(tǒng)的運(yùn)行，以及輸送容易與外部空氣接觸后發(fā)生反應(yīng)的液體，適用于輸送高溫高壓、超低溫、高熔點(diǎn)液體，利用屏蔽泵無(wú)軸封的特點(diǎn)，解決上述特殊液體，使軸封泵難以解決。
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