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关于屏蔽泵

文件大小:格式:发布时间:2008-12-29浏览次数:
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【中文关键词】屏蔽泵  密封泵  
【摘要】目前,密封泵工艺有三种基本类型:磁力驱动泵,屏蔽泵和复合式泵。虽然这三类泵都可以根据设备的要求做出各自的成本效益分析,但海沃泰勒液体处理有限公司( Hayward Tyler Fluid Handling)的生产专家, 英国特许工程师,英国机械工程师学会会员凯勒姆·斯科特(Calum Scott)却认为屏蔽泵(CMP)可以提供最高级别的防护(双重防护),适当使用可以减少维护成本,提高使用可靠性。
【全部正文】

目前,密封泵工艺有三种基本类型:磁力驱动泵,屏蔽泵和复合式泵。虽然这三类泵都可以根据设备的要求做出各自的成本效益分析,但海沃泰勒液体处理有限公司( Hayward Tyler Fluid Handling)的生产专家, 英国特许工程师,英国机械工程师学会会员凯勒姆·斯科特(Calum Scott)却认为屏蔽泵(CMP)可以提供最高级别的防护(双重防护),适当使用可以减少维护成本,提高使用可靠性。 
        
 

图1:电机和泵相结合,取消了穿过泵后端盖的轴伸,使电机本
身承受泵外壳所需的相同压力,成为压力界面的一部分

        一般来说,屏蔽电机和泵组合,取消了轴伸,使电机本身拥有泵外壳所需的相同压力,成为压力界面的一部分(图1)。液体在电机中循环冷却机体,并润滑轴承。其主要实现方式是将电机中一小部分流体经过润滑过的轴承送回泵端。有些屏蔽电机允许不同的内部循环系统以不同的组合使用同一个辅助叶轮。
        
        费用和用途
        
        当使用屏蔽泵时,液体润滑、余热导出能力、蒸汽压力、闪蒸、腐蚀和在电机中循环的介质中的固体物质都需要考虑。这些不仅影响到泵体的组成材料,也影响到液体在电机中循环的流动途径和流动控制。
        
        离心泵的机械密封失败所带来的经济、安全和环境问题越来越受到关注,人们开始谨慎看待用于替代屏蔽泵的产品。更多的泵使用商已经将拥有成本纳入购买前考虑的因素之一,对于屏蔽泵制造商来说,这是一个好消息。使用寿命在20年以上的传统机械密封泵的拥有成本已经被确计算出来:维护、运行和安装成本占95%,而购买成本仅占5%。其中,维护成本又占了这95%当中的大部分。维护成本居高不下的主要原因是机械密封问题,次要原因是轴承的损坏问题。
        
        以上两点严重影响了传统泵类产品的可靠性,但这正是屏蔽泵的优势所在。由于屏蔽泵中没有机械密封,导致故障的首要原因被排除。而作为次要因素的轴承损坏在屏蔽泵中也极少发生。由于屏蔽泵一般不需要外部润滑,这消除了因为不良维护措施或外部润滑系统失效而导致轴承损坏的风险,所以轴承损坏的发生被减至最低。另外,屏蔽泵的轴承在同一轴心上运转,消除了轴心错位的风险,而轴心错位正是导致轴承寿命缩短的过度振动的一般成因。屏蔽泵的安装便利甚至令其在使用之前已经使用户尝到了甜头。
        
        对于一台泵的评价最终取决于它的长期表现,而客户是判定产品可靠性的最佳人选。几年以前,一位客户在谈到屏蔽泵产品时首次给予了“安装的结束等于安心的开始”的评价。原来,在他们对工厂所有离心泵开展的一次统计工作中,发现少了一台海沃泰勒生产的屏蔽泵。在联系了一位退休的工程师后,他们才知道了泵的位置。他们发现那台屏蔽泵还在工作。他们遍寻不到的原因,仅仅是由于这台泵不需要人工进行维护,而随着时间的流逝人们忘记了它的存在。 
        
 

图2:锅炉进料增压水泵-设计压力280 bar,
设计温度300℃。 设备安装于一家生物垃圾发电厂,用来进行锅炉给水。
图3:反应堆冷却泵-设计压力60 bar,设计温度98℃。产品用于核设施
的应用。

        材料的选择
        
        大部分屏蔽电机的组成材料都和多数流体普遍兼容,但却不是过分罕有或昂贵。一般来说,一台“标准”设备中电机的金属材料是316型不锈钢(或同等材料)。在大的装置中,定子和动子的线圈是由C276型镍基合金制成。同300系列不锈钢相比,虽然C型镍基合金(以镍为基础的一种合金)更加稀有和昂贵,但它相对较高的电阻系数有效地减少了定子“线圈”(相对减少了转子“线圈”)中的涡流损失(线圈损失),提高了电机的效率。而且,由于定子和动子线圈一般都由薄薄的材料构成以便最大限度地减少电流损失和电流反应,高度耐腐蚀材料的选择非常重要。由于有电机迭片结构电机和尾部后备轴承技术上的支持,这些线圈可以承受内部转子腔体中的高压。
        
        另外,液力轴承的材料和电机中液体的兼容问题也需要考虑。标准的配置是较柔软的耐腐蚀非金属轴承材料运转在较坚硬的磨光金属表面之上。这样就可以抵抗轴承材料因偶尔出现的不利运转条件或细微磨粒而造成的损坏。
        
        如果有更严重的情况出现,也只需更换一个易于拆卸的承载面。理想的耐用和高度耐腐蚀的轴承材料是纯碳,纯碳的粘合剂本身是炭化的,使材料高度耐腐蚀、稳定性好、不滲漏(对耐重轴承很重要)。聚四氟乙烯(PTEE)轴承适合于低腐蚀,卫生的环境,而安装在碳化钨轴套或涂层轴心上的碳化硅轴承适合高腐蚀环境如包含沙粒的未净化海水。对于用在广泛泵送介质和条件中的大量屏蔽泵来说,材料和轴承的选择通常是基于以往的经验而非书本上的理论。 
        
 

图4:海沃泰勒标准
C类屏蔽泵-完全无
需轴封。

        利益的实现
        
        作为密封泵之一的屏蔽泵,当调查其使用和受益情况时,无论对于新泵还是翻新的旧泵,考虑液体性质和实际运行条件(如,可预见的反常条件或可能的不利条件)是非常重要的,因为它们会影响到机器的性能和可靠性。这需要系统设计者或终端使用者和屏蔽泵制造商对于泵运转环境的共同了解。这样,一套节省成本和可靠的装配就可以实现。
        
        联系方式:
        Hayward Tyler Limited
        1 Kimpton Road
        Luton, Bedfordshire. UK
        LU1 3LD
        电话:+ 44 (0) 1582 731144
        传真:+ 44 (0) 1582 393403
        电邮:haywardtyler@haywardtyler.com
        网址:www.haywardtyler.com (完)
 

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