屏蔽泵是一种无密封泵,泵和驱动电动机合为一体,都被封闭在一个充满输送介质的壳体内,屏蔽泵电动机的转子和泵的叶轮固定在同一根轴上,其动力通过定子电磁场传递给转子,转子在被输送的介质中运转。
笔者在多家企业发现,其逆循环型屏蔽泵的逆循环线配管错误,导致屏蔽泵的冷却液回流不畅,影响屏蔽泵的长周期平稳运行。
图1 逆循环性屏蔽泵的逆循环线返回至泵入口
如图1所示,该企业逆循环型屏蔽泵的逆循环线返回到泵入口管道上,冷却液经前轴承、屏蔽套、后轴承回到泵进口,冷却液的温度由低变高,部分冷却液可能已气化产生气泡,带气泡的介质进入叶轮进口将造成泵气蚀,导致泵性能下降,严重时泵不能正常运行。
图2 逆循环型屏蔽泵的逆循环线上设置止回阀
如图2所示,该企业逆循环型屏蔽泵的逆循环线上设置了止回阀,当止回阀下游介质气化时,由于止回阀的存在,气体可能被阻隔在止回阀前,导致冷却液流通不畅,影响屏蔽泵的冷却和润滑。
图3 逆循环型屏蔽泵的逆循环线上
存在倒U形管段(气袋)
如图3所示,该企业逆循环型屏蔽泵的逆循环线上存在倒U形管段(即气袋),冷却液发生气化时,气体会积存在倒U形的管段上,导致冷却液流通不畅,影响屏蔽泵的冷却和润滑。
在与这些企业的设备管理人员沟通时发现,企业的设备管理人员不了解逆循环型屏蔽泵的工作原理及安装要求。
根据被输送介质的温度、压力、是否含有颗粒、粘度等物理性质,按照冷却及润滑循环回路的形式不同,屏蔽泵通常分为以下几种:
应用最多的型式,用于输送不易气化,温度不高于电机入口规定的最高温度,不含固体颗粒及熔点较低的介质。如图4所示。
图4 基本型屏蔽泵
用于输送易气化的液体,温度不高于电机入口规定的最高温度,其冷却液的路径与基本型相反,泵本身无排气阀,其循环管路将电机的循环液排到进液罐的气相区,能保证泵与电机内无气体存在。
把易气化的液体用于净正吸入压头(NPSH)余量小的场合时,循环液会受到来自电动机的热量和轴承摩擦热量的作用,而使液体温度升高。如果采用基本型,循环液返回到叶轮的入口处,则容易产生汽蚀,而导致泵不能正常工作。
为解决这一问题,则采取循环液不返回到叶轮的入口,而使液体返回进液罐内,这样就避免发生汽蚀。因为对这种泵的轴承润滑、冷却,以及电动机的冷却所采用的液体流动方向与基本型方向相反,故称为逆循环型。如图5所示。
图5 逆循环型屏蔽泵
适用于输送温度高于电机入口规定的最高温度且低于350℃、不含固体颗粒、熔点较低的液体。高温型屏蔽泵均有连接体、热交换器和电机冷却夹套,能够保证电机内介质温度低于规定的最高温度。冷却及润滑液由安装在转子后部的副叶轮对其强制循环。如图6所示。
图6 高温型屏蔽泵
适用于输送含有少量柔软颗粒的液体。冷却及润滑液由外部注入清洁的液体,电机腔与泵腔内的液体由机械密封隔开,同时加压使得电机腔内清洁冷却液压力高于泵腔内液体压力,防止颗粒进入电机腔。这种泵结构与高温分离型结构相似,也具有连接体、热交换器和电机冷却夹套。如图7所示。
图7 渣浆分离型屏蔽泵
上述3家企业因为输送的是易气化液体,所以采用了逆循环型屏蔽泵。但特别需要注意的是,逆循环管路一定要满足以下要求(如图8所示):
图8 逆循环型屏蔽泵的配管示意图
(1)尽量减少水平配管。如进行水平配管时,应朝罐向上倾斜,避免配管内积气。进行逆循环配管时,禁止设置逆止阀。
(2)将逆循环配管接到入口罐的气相区,不要和液面相连接。
(3)每台泵的逆循环配管要单独设置,禁止配管汇合。(备机也一样)
(4)逆循环法兰上安装有节流孔板调整流量。
如此,即使由于泵频繁启停,也不容易使配管的任何部位产生气体,另外,在泵运转停止中产生的溶解及挥发的气体能够通过入口罐的气相区,进行自动排气。
来源:中国化学品安全协会
编辑:静安
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