张鑫(沈阳石蜡化工有限公司,辽宁 沈阳 110142)
屏蔽泵常见故障与处理措施分析
张鑫(沈阳石蜡化工有限公司,辽宁沈阳110142)
本文主要研究了屏蔽泵常见故障与处理方法,分别对屏蔽泵和磁力泵的机械原理、性能特点以及常见故障的处理方法进行了论述。
离心泵;屏蔽泵;故障;处理
屏蔽泵没有转轴密封,能够实现理论绝对无渗漏,这种优势使得屏蔽泵近些年应用十分广泛,适用于各种小流量、高扬程工况,有着广阔的应用前景,研究屏蔽泵的常见故障和处理策略,对屏蔽泵的正常使用和维护工作有着重要意义。
1.1机械原理
普通的离心泵使用联轴器连接叶轮轴与电动机轴驱动,叶轮和电动机一起旋转。相比之下,屏蔽泵作为一种无密封泵,泵与驱动电机都在充满泵送介质的容器中密封,只有静密封,旋转磁场由电线绕组提供,进而驱动转子运转。屏蔽泵的这种结构无需再向传统的离心泵一样设置旋转轴密封装置,所以能够实现全面无泄漏。
1.2性能特点
1.2.1屏蔽泵优点
(1)无泄漏全封闭
屏蔽泵无动密封,泵的外壳上有静密封,因此屏蔽泵完全无渗漏,所以在易燃易爆、贵重液体、放射性、有毒液体的输送中特别适合应用。
(2)安全性
屏蔽泵转子和定子分别设置了一个屏蔽套,确保物料不会接触电机转子和定子,而在屏蔽套破裂的情况下,液体也不会泄露到外部。
(3)体积小
屏蔽泵结构更加紧凑,泵和电机一体,安装时无需校正中心,底座和基础的精度要求不高,降低了日常维护工作量。
(4)无需润滑油
屏蔽泵运转平稳,噪声小,无需添加润滑油,没有滚动轴承和电动机风扇。
1.2.2屏蔽泵缺点
(1)适用范围有限
屏蔽泵为滑动轴承,使用传输介质润滑,如果传输介质润滑性能较差,就不适宜使用屏蔽泵。
(2)传输效率不高
屏蔽泵的传输效率明显低于普通离心泵,并且屏蔽泵在长期小流向工况下运转效率会下降,容易出现发热、液体蒸发等情况,导致滑动轴承损坏。
(3)修理难度大,费用高
如果屏蔽套损坏泄露,会导致定子绝缘烧损,需要返厂维修,费用较高并且修理时间很长。
1.3设备选型
屏蔽泵一般使用部分输送介质来冷却电机,由于屏蔽套间隙小,所以传输介质必须纯净无杂质,如果输送介质是多液体混合物,出现沉淀、交换或者胶化现象,可能导致屏蔽套间隙堵塞,使得冷却和润滑失效,可能导致石墨轴承与电机烧损。屏蔽泵一般设置有循环冷却管,如果环境温度低于工作介质冰点,需要设置伴管等防冻措施,方便泵启动。屏蔽泵完全无泄漏,能够避免环境污染和传输介质损失,在运行中维护维修工作量少,在运送危险、贵重、易燃易爆液体方面的应用比较理想。
1.4故障维护
屏蔽泵出现故障,首先检查压力表显示状态是否正常,之后检查电流值是否处于正常范围,并观察泵运转过程中是否存在异常振动或者声音,如果存在异常需及时处理。再检查轴承检测器是否指示在安全区域内,并检查泵各个部位的工作温度,尤其是循环液进、出温度变化情况,最后观察冷却水系统流量温度是否处于正常状态下。
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2.1机械原理
磁力泵,也即磁力传动泵,这种泵没有轴封部件,因此也没有动密封泄漏点,包括泵、磁力传动器、电动机三部分,磁力传动器为核心构件,由外磁转子、内磁转子和不导磁体隔离套等部分组成,电动机带动外磁转子旋转,产生的磁场能够穿过空气隙与非磁性体,直接带动连接叶轮的内磁转子,由内磁转子带动叶轮旋转,动力传输机构之间无实际接触,从而转化动密封为静密封,泵体、隔离套将泵轴、内磁转子彻底封闭,从而避免了跑冒滴漏等问题,适用于危险介质的传输,安全性较高。
2.2性能特点
2.2.1磁力泵优点
(1)静密封无泄漏
动能传递无接触,无动密封泄漏点,实现了完全封闭。
(2)无需润滑与独立冷却
使用部分传输介质作为润滑剂和冷却剂,无需设置独立的润滑与冷却,维护工作更加简单。
(3)磨损小
使用同步拖动代替了联轴器传动,不会产生接触和摩擦,阻尼减振作用还有效消除了电动机振动给泵带来的不利影响,从而延长了泵的使用寿命,降低了故障率,运行更加稳定。
2.2.2磁力泵缺点
(1)传输效率低
无接触动能传递效率不及直接传动,导致磁力泵的传输效率不及普通的离心泵。
(2)隔离套造价较高
磁力泵对隔离套的性能、材质以及制造要求非常高,如果出现故障维修难度大,时间长,并且费用也比较昂贵。
(3)磨损
入料有杂质会对内磁钢以及隔离套产生较大的磨损,安装维护找正精度要求很高,并且无物料不能运转。
2.3故障维护
2.3.1无法启动
泵无法启动一般和电源缺相、绝缘不良、转子卡住有关,如果泵无法启动,首先检查接线是否正常,测量绝缘电阻,干燥电机之后拆卸检查轴承是否存在烧坏或者转子组件之间接触不良的情况。
2.3.2流量值过低
首先怀疑是叶轮腐蚀、磨损、异物混入以及旋转方向不正确也可能导致流量达不到规定值,叶轮堵塞、空气吸入也会导致流量下降。维护工作中首先检查叶轮和管道系统,清除堵塞,叶轮旋转方向不正常需变更电源接线,并检查管道系统是否存在漏气现象。
2.3.3扬程达不到规定值
同样多是叶轮损坏、混入异物、汽蚀导致的,首先检查叶轮,清理管道与过滤器的堵塞,然后重新校正排出阀流量,消除汽蚀。
总之,屏蔽泵存在许多的优势,结构简单、密封性好、性能稳定、维护方便,在石油化工行业应用最为广泛,在日常使用中,要及时正确的处理泵出现的各种故障,缩短故障维护时间,保证屏蔽泵的安全稳定运行。
[1]崔希涛.屏蔽泵的结构特点与常见故障分析[J].河南科技,2014(18).
[2]张振华.屏蔽泵故障原因分析及处理措施[J].通用机械,2013(10).
张鑫(1981-),男,毕业于沈阳化工大学高分子材料科学与工程专业,助理工程师,从事聚乙烯设备管理工作。