屏蔽泵基础知识(2)
屏蔽泵基础知识培训
生产操作点滴教育屏蔽泵基础知识一：屏蔽泵的工作原理和结构特点本装置中，高温液相热媒和工艺塔底高温乙二醇均使用屏蔽电泵输送。
屏蔽泵属于离心式无密封泵，它和普通离心泵的工作原理是一样的，都是通过叶轮高速旋转产生的离心力来输送液体，二者的主要区别在于结构形式，普通离心泵是通过联轴器将泵的叶轮轴与电动机轴相连接，电机旋转带动泵内叶轮旋转。
而屏蔽泵则把泵和驱动电机都密封在一个被泵送介质充满的压力容器内，此压力容器只有静密封，并由一个电线组来提供旋转磁场并驱动转子。
这种结构取消了传统离心泵具有的旋转轴密封装置，故能做到完全无泄漏，特别适合输送易燃、易爆、贵重液体和有毒、腐蚀性及放射性液体。
因为泵与电机是一个整体，结构相对紧凑，拆装不需找正中心。
对底座和基础要求低。
另外由于无滚动轴承和电动机风扇，屏蔽泵不需加润滑油，运行噪声低。
二：屏蔽泵的轴承监测器（TRG指针）由于屏蔽泵的泵体和电机被密封在一起，无法像离心泵那样可以从外部直接观测到轴的运转情况，所以在屏蔽泵上都装有轴承检测器，用来监测电机运转方向和轴承磨损情况。
泵运转时，指针在绿色区域时为正常，指针到达黄色区域表明轴承磨损在加剧，指针到达红色区域表明轴承在反转或轴承磨损严重，此时必须要对泵进行解体维修。
三：屏蔽泵为什么都要用冷却水冷却？由于本装置中的屏蔽泵主要用来输送高温液体，而屏蔽泵的电机与泵一体化，电机无冷却风扇，所以需要通过冷却夹套（楼内的二次HTM泵和工艺塔底循环泵），或独立的换热器（公用工程一次HTM泵），用循环冷却水带走电机工作过程中产生的热量。
四：屏蔽泵启停和切换操作1：首先要确认备台泵的冷却水进出口阀门打开，观察流量计流量正常。
（确保冷却水畅通）2：确认备台泵的进口阀门是打开状态。
（因为工作原理和离心泵一样，所以操作步骤也基本一致）3：初次启动，要松开备台泵出口处的排气螺钉或出口压力表，灌泵排气。
（使泵内充满液体，防止出现汽缚和汽蚀现象。
）4：启动备台泵，观察轴承检测器，指针在绿色区域为正常，如果在黄色或红色区域，立即停泵并通知电气人员检查原因。
屏蔽泵的基础知识
屏蔽泵基础知识摘要：屏蔽泵称无泄漏泵，或称无轴封泵。
主要输送有毒、易燃易爆、易挥发、腐蚀性、放射性、或贵重的液体。
文章主要介绍了屏蔽泵的工作原理与优缺点、屏蔽泵的主要分类和机型、屏蔽泵的基本参数和安装及泵的操作和故障分析。
关键词：屏蔽泵;原理；优缺点；机型；基本参数；操作；故障分析一、屏蔽泵的工作原理与优缺点（一）屏蔽泵工作原理：屏蔽泵工作原理与离心泵相同，有叶轮旋转产生离心力，使叶轮的液体脱离叶轮，使速度能头变为压力能头，起到运输介质的作用。
屏蔽泵工作的关键就是利用电机定子与转子间的作用特点，转子与叶轮用一根轴连接起来，并用一层很薄的屏蔽套定子和转子的线圈与输送介质隔开，从而使动密封转为静密封。
并由压差的作用流到定子与转子间的介质形成循环，对电机和轴冷却，使轴承润滑，所以屏蔽泵无需外部润滑。
（二）屏蔽泵的优点：（1）处理的液体完全没有泄露，（2）不需要润滑油和密封液，处理液体不会被污染，适用要求高的液体。
（3）结构简单，零件少。
与一般的流程泵比较，没有联轴节和轴封等结构。
（4）结构紧凑，占地小。
屏蔽泵与电机为一体，故结构非常紧凑，安装面积小，另外小型屏蔽泵，还可以不设基础，直接安装在管道上。
（5）检修容易，屏蔽泵的主要检修工作是更换轴承、轴套，没有联轴节，拆装不需要找正，拆卸检查容易。
（6）噪音小，内有冷却系统，无需安装点击冷却风扇。
（三）屏蔽泵的缺点：（1）屏蔽套的存在，曾加了定子与转子的间隙，是电机效率下降。
（2）屏蔽套的选材，除了考虑耐腐以外，还要考虑其非磁性和高电阻率，以减少电机因屏蔽套的存在而产生的额外功率损失。
（3）由于介质在电机内流动，转子运动将与介质产生摩檫阻力。
二、屏蔽泵的型式及适用范围与选机时的注意事项（一）屏蔽泵的型式及适用范围根据输送液体的温度、压力、粘度和有无颗粒等情况，屏蔽泵可分为以下几种：（1）基本型输送介质温度不超过120℃，扬程不超过150m。
其它各种类型的屏蔽泵都可以在基本型的基础上，经过变型和改进而得到。
屏蔽泵工作原理
屏蔽泵工作原理屏蔽泵是一种常用的离心泵，主要用于输送液体或液体混合物。
它的工作原理是通过旋转叶轮将液体吸入，并在离心力的作用下将液体推向出口。
1. 结构组成屏蔽泵主要由电机、泵体、叶轮、密封装置和轴承等组成。
电机提供动力，泵体是液体流通的主要部分，叶轮负责液体的吸入和推送，密封装置用于防止泄漏，轴承支撑叶轮和轴。
2. 工作原理当电机启动时，叶轮开始旋转。
在旋转过程中，叶轮的叶片将液体吸入泵体。
由于叶轮的旋转速度较快，液体被甩到离心力的作用下，从叶轮的中心向外推送。
液体通过泵体的出口进入管道系统，实现输送。
3. 离心力的作用离心力是屏蔽泵工作的关键。
当叶轮旋转时，液体会受到离心力的作用，产生向外的推力。
这种推力使得液体能够被有效地输送出去。
离心力的大小与叶轮的直径和旋转速度有关，通常情况下，叶轮直径越大、旋转速度越快，离心力越大。
4. 密封装置的作用屏蔽泵的密封装置起到防止液体泄漏的作用。
在泵体和轴之间设置密封装置，可以有效地阻止液体从泵体的接口处泄漏出来。
常见的密封装置有填料密封和机械密封两种形式。
5. 应用领域屏蔽泵广泛应用于化工、石油、造纸、食品、冶金等行业。
它可以输送各种液体，如清水、酸碱溶液、悬浮液等。
由于其结构简单、性能可靠，屏蔽泵在工业生产中扮演着重要的角色。
6. 注意事项在使用屏蔽泵时，需要注意以下几点：- 定期检查泵体和叶轮的磨损情况，及时更换损坏的部件；- 保持泵体和叶轮的清洁，防止杂质进入泵内影响工作效果；- 注意密封装置的维护，确保泵体与轴之间的密封性能；- 定期检查电机的运行情况，确保电机正常工作。
总结：屏蔽泵是一种常用的离心泵，通过旋转叶轮将液体吸入并推送出去。
它的工作原理基于离心力的作用，通过叶轮的旋转产生向外的推力，实现液体的输送。
屏蔽泵广泛应用于各个行业，具有结构简单、性能可靠的特点。
在使用时需要注意定期维护和检查，确保泵的正常工作。
屏蔽泵知识
屏蔽泵的正常维护
1、定时检查泵的出口压力、电流等参数，压力表显示是否稳 定正常，电流值是否稳定或偏高，严禁超负荷运行。
屏蔽泵的缺点
1、屏蔽套的存在，增加了定子和转子的间隙，使电 机效率下降。 2 、屏蔽套的选材，除考虑耐腐蚀以外，还要考虑 其非磁性和高电阻率，以减小电机因屏蔽套的存在 而产生的额外功率损失。 3 、由于介质在电机内流动，转子运动将与介质产 生摩擦阻力。
由于屏蔽套的存在，定子和转子的间隙 增大；转子在介质中转动，摩擦阻力也增大。 这些都使屏蔽电机效率下降，一般在75%左 右，泵部分由于还要向电机提供循环冷却液； 加之屏蔽泵的叶轮口环间隙亦较普通离心泵 大；因此容积效率较低。总之屏蔽泵的机组 效率比普通离心泵低，一般为20¬50%.
F型（基本型）
输送介质温度不超过120℃，扬程不超过150m。其它各种类型 的屏蔽泵都可以在基本型的基础上，经过变型和改进而得到 。
内循环基本型 – F-V型
与基本型结构基本类似，电机循环液由FB端盖（又称前轴承座）过夜孔 直接进入电机腔，然后通过转子轴内孔返回叶轮入口。由于取消了循环 管，也减少了可能发生的泄漏点，使运行更加安全，结构也更加紧凑
3、由TRG表指示分析判断：
A、表指示在黄区或红区（其它情况正常），说明轴承已磨损需更换。 B、表指示在绿区，但电机侧轴承部位有振动，解体后轴承已经过量磨损， 说明模块有故障不能正常指示需更换。 C、第一次开泵或重新连接动力线后（即在轴承没有磨损情况下），表指示 在红区，说明泵在反转，需调整动力线相序。 D、开泵后表无任何反应、电机又很小的嗡嗡声，说明泵动力线缺相，需检 查电气线路。 E、开泵后表无任何反应、但出口压力、电流等一切正常，说明表已损坏， 需更换新表。 F、开车后表指示偏大不在零位（在确认非轴承磨损情况下）将模块上U、 V、W三根线与接线柱断开后，再开泵指针指示在零位，说明电压过高、有磁 场或变频设备对表有干扰，可通过更换变频模块解决。
屏蔽泵基本知识
循环路线：泵端盖小孔→前轴承与前轴套间隙→定子屏蔽套与转子屏蔽套间 隙 →后轴承与后轴套间隙→循环管→叶轮入口
四、屏蔽泵的使用
1.使用要求 严禁无液运转３秒以上 不得持续断流运转：大连帝国 上海日机装 30秒 60秒
不允许逆运转超过1分钟
轴承监测器指示红区，不允许运转 彻底清除装置内的固体异物并排气后，构特点是没有轴封结构，泵的密封采用 泵和电机制成一个整体来实现。具体特点如下： 1.处理的液体完全没有泄漏。适用于处理腐蚀性强的液 体，挥发性高且有爆炸、着火危险的液体，有毒、有害 的液体。 2.不会从外界吸入空气或其他东西。气密性好，可以用于 真空系统。 3.不需要润滑油和密封液。由于屏蔽泵不需要润滑油（脂） 和轴封部分的密封液，处理液体不会被污染，适用于要 求高纯度的流程。
循环路线：泵排出口→循环管→电机端盖→后轴承与后轴套间隙→定子屏蔽 套 与转子屏蔽套间隙→前轴承与前轴套间隙→叶轮平衡孔→叶轮入 口
循环路线：泵排出口→循环管→电机端盖→后轴承与后轴套间隙→定子屏蔽 套
与转子屏蔽套间隙→前轴承与前轴套间隙→叶轮平衡孔→叶轮入
口
泥浆密封型 泥浆密封型适用于输送含有少量柔软颗粒的液体，其特点是电机循 环液为后部注液罐的清洁母液或溶剂，电机腔和泵腔内液体由安装在连 结体部位的机械密封隔开。一般通过空气或氮气加压使注液罐内压力高 于泵入口压力，以防止颗粒进入电机腔。
2.运转 启动 1.打开泵入口阀灌泵，通过方净视镜，确认充 满液体。 2.打开放空阀，排净气体。 3.关闭放空阀，打开压力表阀，检查出口阀是 否关闭。 4.有冷却水的打开冷却水阀门。 5.启动电机开关，缓慢打开出口阀，观察电流、 压力是否达到规定值。 6.全面检查泵的运转情况，发现问题及时处理。
屏蔽泵基本知识PPT课件
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4.结构简单、零件少。与一般流程泵比较，屏蔽泵 没有联轴节、轴封等结构，故零件大大减少。
5.结构紧凑、占地小。因屏蔽泵的泵与电机为一 体，故结构非常紧凑，安装面积小，另外小型屏 蔽泵，还可以不设置基础，直接安装在管道上。
6.检修容易。屏蔽泵的维修工作主要是更换轴承、 轴套，没有联轴节，拆装不用找正，拆卸检查容 易。
进入电机腔内的液体温度低 于规定的电机入口液体的最 高温度。这种屏蔽电泵电机 的冷却和轴承的润滑，是由 安装在转子后部的副叶轮强 制循环实现的。
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循环路线：付叶轮→定子屏蔽套与转子屏蔽套间隙→前轴承与前轴套间隙→换 热管→电机端盖→轴端中心孔 付叶轮→后轴承与后轴套间隙→轴端中心孔
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自吸型
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二、屏蔽泵的特点
屏蔽泵的主要结构特点是没有轴封结构，泵的密封采用 泵和电机制成一个整体来实现。具体特点如下： 1.处理的液体完全没有泄漏。适用于处理腐蚀性强的液
体，挥发性高且有爆炸、着火危险的液体，有毒、有害 的液体。 2.不会从外界吸入空气或其他东西。气密性好，可以用于 真空系统。 3.不需要润滑油和密封液。由于屏蔽泵不需要润滑油（脂） 和轴封部分的密封液，处理液体不会被污染，适用于要 求高纯度的流程。
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循环路线：泵排出口→循环管→电机端盖→后轴承与后轴套间隙→定子屏蔽套 与转子屏蔽套间隙→前轴承与前轴套间隙→叶轮平衡孔→叶轮入口
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泥浆密封型
泥浆密封型适用于输送含有少量柔软颗粒的液体，其特点是电机循 环液为后部注液罐的清洁母液或溶剂，电机腔和泵腔内液体由安装在连 结体部位的机械密封隔开。一般通过空气或氮气加压使注液罐内压力高 于泵入口压力，以防止颗粒进入电机腔。
屏蔽泵基础知识(2)
屏蔽泵基础知识屏蔽泵是泵和电机合一的产品，在电机的定、转子部分各有一个特殊金属材料制成的套子，将它们各自密封，不和所输送的液体介质接触，使电机的铁心和绕组不受腐蚀，使定子绕组保持良好的绝缘性能。
屏蔽泵采用石墨轴承，依靠所输送的液体来润滑。
轴承的磨损情况，对可靠运行十分重要。
为了监视轴承磨损状况，一般都装有机械式或电磁式轴承监视器。
当轴承的磨损量超过规定的允许值时，监视器表盘的指针会指向红区，即示“报警”。
此时应立即停止运转，进行检查。
如轴承的磨损量已超过极限值时应更换新的石墨轴承，否则有可能造成定、转子屏蔽套相擦，直至屏蔽套损坏，导致液体介质侵蚀到定子绕组等处，造成电机损坏。
化工用屏蔽泵大多使用在防爆场所，故其接线盒都制成隔爆型结构。
屏蔽电机的线圈端部埋有温度继电器，当电机绕组过热时，起到过热保护作用，根据电机所使用的绝缘等级不同，温度继电器的动作温度也就不同。
有些屏蔽泵电机外壳部分设有热交换器，内有蛇形管，高温介质通过蛇形管冷却后再供电机石墨轴承润滑，同时夹套内的冷却水也可对电机起到冷却作用。
屏蔽泵主要有下面几种损坏情况：（1）石墨轴承、轴套和推力板磨损或润滑液短缺发生干磨而损坏。
（2）定、转子屏蔽套损坏造成屏蔽套损坏的原因，主要是轴承损坏或磨损超过极限值而造成定、转子屏蔽套相擦而损坏；其次由于化学腐蚀造成焊缝等处产生泄漏。
（3）定子绕组损坏除和普通电机一样：过载、匝间短路、对地击穿等造成定子绕组损坏的原因外，还有因定子屏蔽套损坏而导致介质侵蚀电机绕组使绕组绝缘损坏。
屏蔽泵的定期检修为了避免和减少屏蔽泵的突然损坏事故，屏蔽泵需要定期检修。
如遇有轴承监视器“报警”时，须立即进行检修。
化工装置一般是连续运行，屏蔽泵的定期检修也只有在装置计划停车时进行。
对大多数屏蔽泵一年检修一次即可。
屏蔽泵的检修方法是：将屏蔽泵进行解体：对各零件先进行清理，再对它们作表观检查，是否有异常。
然后对关键部位的尺寸进行测量，对电机绕组作电气检查。
屏蔽泵基本知识教学内容
循环路线：付叶轮→定子屏蔽套与转子屏蔽套间隙→前轴承与前轴套间隙→ 换
热管→电机端盖→轴端中心孔
付叶轮→后轴承与后轴套间隙→轴端中心孔
气封泥浆型
气封泥浆型适用于输送 高粘度、易聚合液体或高浓 度、大颗粒泥浆的液体，其 特点是在泵和电机之间设有 机械密封和气封腔，将泵和 电机液体隔开，不会产生输 送液磨损轴承现象。反冲洗 液可以是清洁母液或溶剂， 封入的气体一般是氮气或空 气。气封泥浆型要求泥浆含 量在30%以下，粒度在 0.2mm以下。
循环路线：付叶轮→定子屏蔽套与转子屏蔽套间隙→前轴承与前轴套间隙→ 循
环管→电机端盖→轴端中心孔
付叶轮→后轴承与后轴套间隙→轴端中心孔
多级型
多级型屏蔽电泵是装有复数叶轮的高扬程用泵，其结构特点是叶 轮采用“背靠背”式分布，最大限度的平衡轴向推力。另外，叶轮和 导叶由于采用精密铸造，盖板的壁后仅为2mm,并且导叶与导叶之间、 以及叶轮与泵盖、泵体以及轴承座之间采用螺纹连接，使多级屏蔽电 泵结构紧凑，外形尺寸小，重量轻。
循环路线：泵端盖小孔→前轴承与前轴套间隙→定子屏蔽套与转子屏蔽套间 隙
→后轴承与后轴套间隙→循环管→叶轮入口
四、屏蔽泵的使用
1.使用要求 严禁无液运转３秒以上 不得持续断流运转：大连帝国 30秒 上海日机装 60秒 不允许逆运转超过1分钟 轴承监测器指示红区，不允许运转 彻底清除装置内的固体异物并排气后，方可运转
4.结构简单、零件少。与一般流程泵比较，屏蔽泵 没有联轴节、轴封等结构，故零件大大减少。
5.结构紧凑、占地小。因屏蔽泵的泵与电机为一 体，故结构非常紧凑，安装面积小，另外小型屏 蔽泵，还可以不设置基础，直接安装在管道上。
6.检修容易。屏蔽泵的维修工作主要是更换轴承、 轴套，没有联轴节，拆装不用找正，拆卸检查容 易。
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屏蔽泵基础知识屏蔽泵是泵和电机合一的产品，在电机的定、转子部分各有一个特殊金属材料制成的套子，将它们各自密封，不和所输送的液体介质接触，使电机的铁心和绕组不受腐蚀，使定子绕组保持良好的绝缘性能。
屏蔽泵采用石墨轴承，依靠所输送的液体来润滑。
轴承的磨损情况，对可靠运行十分重要。
为了监视轴承磨损状况，一般都装有机械式或电磁式轴承监视器。
当轴承的磨损量超过规定的允许值时，监视器表盘的指针会指向红区，即示“报警”。
此时应立即停止运转，进行检查。
如轴承的磨损量已超过极限值时应更换新的石墨轴承，否则有可能造成定、转子屏蔽套相擦，直至屏蔽套损坏，导致液体介质侵蚀到定子绕组等处，造成电机损坏。
化工用屏蔽泵大多使用在防爆场所，故其接线盒都制成隔爆型结构。
屏蔽电机的线圈端部埋有温度继电器，当电机绕组过热时，起到过热保护作用，根据电机所使用的绝缘等级不同，温度继电器的动作温度也就不同。
有些屏蔽泵电机外壳部分设有热交换器，内有蛇形管，高温介质通过蛇形管冷却后再供电机石墨轴承润滑，同时夹套内的冷却水也可对电机起到冷却作用。
屏蔽泵主要有下面几种损坏情况：（1）石墨轴承、轴套和推力板磨损或润滑液短缺发生干磨而损坏。
（2）定、转子屏蔽套损坏造成屏蔽套损坏的原因，主要是轴承损坏或磨损超过极限值而造成定、转子屏蔽套相擦而损坏；其次由于化学腐蚀造成焊缝等处产生泄漏。
（3）定子绕组损坏除和普通电机一样：过载、匝间短路、对地击穿等造成定子绕组损坏的原因外，还有因定子屏蔽套损坏而导致介质侵蚀电机绕组使绕组绝缘损坏。
屏蔽泵的定期检修为了避免和减少屏蔽泵的突然损坏事故，屏蔽泵需要定期检修。
如遇有轴承监视器“报警”时，须立即进行检修。
化工装置一般是连续运行，屏蔽泵的定期检修也只有在装置计划停车时进行。
对大多数屏蔽泵一年检修一次即可。
屏蔽泵的检修方法是：将屏蔽泵进行解体：对各零件先进行清理，再对它们作表观检查，是否有异常。
然后对关键部位的尺寸进行测量，对电机绕组作电气检查。
（1）机械检查测量石墨轴承的孔径和轴套的轴径，并察看它们配合面的光洁度。
如石墨轴承和轴套的配合间隙超过检修标准的规定（—11kw配合间隙，直径差为㎜，15—45kw配合间隙，直径差为㎜）或配合面光洁度不良时，需根据情况更换轴承、轴套或推力板。
测量检查叶轮的上、下外止口和与它们相配合的扣环及泵座内径的尺寸，这两个配合间隙是否在检修标准规定的范围内，超差时需更换零件或采取其它措施（如：堆焊、镶套）使配合间隙达到规定要求。
否则将影响泵的性能、流量、扬程、轴向平衡力等。
观察检查定、转子屏蔽套的表观情况，尤其要注意焊缝处有无异常情况，必要时应作探伤、检漏检查。
经过长期运行后，转动部分的平衡情况可能有变化。
因此，有必要将转子连同叶轮等旋转零件组装在一起做动平衡试验。
（2）电气检查直流电阻检查：三相电阻的不平衡度不得超过2%。
绝缘电阻检查：屏蔽泵电机绕组的绝缘电阻一般能达到100MΩ以上。
如低于5MΩ时需分析原因，绝缘是否受潮，或屏蔽套是否有泄漏点等，如经定子屏蔽套检漏无问题，则纯属绝缘受潮，需进行干燥处理，如定子屏蔽套有问题，则需更换屏蔽套。
组装屏蔽泵时注意事项1、轴承在装进轴承座前要将衬片放人轴承外围的切开部,将轴承插人轴承座内,并将止动螺丝旋入至衬片,切记不可过紧旋入,否则容易造成轴承早期磨损。
2 、安装前轴承座时,前轴承座的环流孔兼有排气、排液的功能,所以它的位置要对准,刻有“UP”的标记向上,使环流孔上下对齐,不可装倒。
轴承在超过磨损界限后,便会引起转子屏蔽套和定子屏蔽套的接触,造成定子屏蔽套的破损,因此要密切注意运转中轴承的点检。
在运转中屏蔽泵发生振动、有异常声音或定期检查时,一定要拆开泵,检查轴承,要记录屏蔽泵相应型号的轴承内径 D 和轴套外径d。
轴承调换的磨损量:D-d =0. 3～0. 5 mm。
也就是说,如发现轴承和轴套的磨损量超过该值就要视实际磨损情况更换其中一件或两件。
从屏蔽泵运行的情况来看,一般轴承的磨损主要是径向磨损,但也要检查轴向磨损,轴向磨损主要是检查轴承和推力板。
针对屏蔽泵石墨轴承易损坏的情况,采取的措施: ①在储槽和泵的进口处安装管道过滤器.并定期清洗,防止异物进入泵内。
②维修工在检修中严格执行检修规程,调整好轴向、径向间隙,防止间隙过大引起轴窜动而撞裂轴承。
节流孔板安装在泵体出口与管道法兰之间,是一块通孔小于出口管的不锈钢板,在屏蔽泵中起关键作用,因为屏蔽泵是靠自身循环润滑,如果没有节流孔板的节流作用,回流液体的压力就很低,不能完全润滑轴承,造成轴承很快就损坏。
因此,在检修时要特别注意节流孔板的安装,以免造成严重后果。
屏蔽泵汽蚀的后果屏蔽泵发生汽蚀时,不仅启动困难,随着汽蚀不断的发生冲击和振动,流量和扬程就达不到要求,若多次发生严重汽蚀,经过短时间的使用就会发生屏蔽套损坏、电机绕组烧坏、前后侧轴瓦破碎、轴套推力盘严重磨损,不得不停车进行大修,严重的影响到装置的正常生产,并提高了生产成本。
1、原因分析鉴于屏蔽泵结构上是由离心泵和屏蔽电机组成,屏蔽泵汽蚀发生的原因,也要从离心泵和屏蔽电机这两个方面加以讨论。
离心泵的汽蚀离心泵发生汽蚀的条件是:当流体进入到叶轮的入口处,其压力降低到该液体在轮内的温度下蒸汽压时,将开始发生汽蚀;即可表示为有效汽蚀余量NPSHa 等于必需汽蚀余量NPSHr 时,将开始发生汽蚀。
下面从易引起泵汽蚀的因素进行分析。
吸入装置特性由于设备已经安装就位,管路特性已经固定,通过对泵的现场安装条件及汽蚀余量进行核算,看其是否满足要求。
在罐体中液面和泵进口之间列出伯努里能量方程:H g = (P A-P V)/ ρg-NPSHa- ∑hc ①式中: H g———安装高度,m;P A———吸入液面压力,Pa;P V———液体输送温度下的饱和蒸汽压,Pa;ρ———液体密度,kg/m3;g ———重力加速度,g=s2 ;NPSHa ———有效汽蚀余量,m;∑hc ———泵吸入口管阻力降,m。
必需汽蚀余量NPSHr 由该泵出厂特性实验报告注明。
取有效汽蚀余量NPSHa = 必需汽蚀余量NPSHr;计算出H g；与实际安装高度比较。
当实际安装高度绝对值大于H g绝对值时,现场完全满足泵的安装要求,不因吸入高度不够达不到要求造成汽蚀。
被输送介质的物理性质离心泵汽蚀的发生与泵输送介质的物理性质有很大的关系，尤其对于沸点低的液体。
介质温度越高，液体的挥发性就越大，则液体的饱和蒸汽压就越高，从式①可以看出，PV 值上升，有效汽蚀余量NPSHa 值降低, 就越接近必需汽蚀余量NPSHr，那么泵就越易引起汽蚀的发生。
工艺条件被输送介质从槽罐内抽出时，要将介质的温度严格控制在规定的范围内。
屏蔽电机结构对汽蚀的影响屏蔽电机结构上有转子屏蔽套和定子屏蔽套，流体必须通过两个屏蔽套之间隙，为电机绕组提供冷却，为轴承提供润滑。
该泵的循环方式为内循环,即在叶轮出口处引出部分高压流体被称作电机循环液，先后经过过滤器、循环管、RB 端盖后轴承座、后侧石墨轴承与后侧轴套之间的缝隙、定子屏蔽套与转子屏蔽套之间的气隙、前侧石墨轴承与前侧轴套之间的间隙、叶轮平衡孔返回叶轮入口处，完成一个循环。
由于屏蔽泵的特殊结构，电机绕组做功所产生的热量与轴承摩擦所产生的热量汇合在一起，有很大一部分传给了电机循环液。
可以看出,屏蔽电机外壳与被输送介质的温差比较大，循环液的温度有较大的上升，从而导致循环液产生汽化，使电机内循环中断，从而导致轴承表面温度急剧升高，膨胀变形造成轴承破裂，产生轴抱死现象。
同时,从冷却液循环方式来看,由于循环冷却液从泵的叶轮出口处引出,吸收电机和轴承的热量后温度升高,当经循环回到泵入口时,由于压力突然降低,而发生部分汽化,这也是造成屏蔽泵汽蚀的主要原因。
即:随着循环液温度升高,其饱和蒸汽压也相应提高,但槽罐的温度压力并未改变, P V > P A ,从而使NPSHa 减少,此时NPSHa将小于NPSHr,汽蚀便不可避免。
汽蚀的防护措施及评价从以上所述来看,由于屏蔽泵自身的结构特性,电机绕组、轴承摩擦产生的热量和屏蔽套的截流作用导致汽蚀,直接影响到屏蔽泵的正常运行,同时被输送介质的温度接近其沸点也是造成泵汽蚀的一个重要原因,因此可有以下措施。
逆向循环对于输送氟利昂、轻烃、液化气、液氨等容易汽化的液体,可采用逆向循环型结构,将循环液由前轴承过液孔引入电机,再由电机后部逆循环返回到进液罐的气相区。
采用逆向循环方式,须对屏蔽泵的结构作较大调整，改造力度或投资较大。
外循环将电机循环液引出至泵体外部。
先通过换热器降温后再流经轴承、屏蔽套间隙,可及时带走电机内部的热量,保证屏蔽电机的正常运转。
采用外循环方式,必须对屏蔽泵的结构作较大调整,或者是重新选用带体外换热器的屏蔽泵,改造力度或投资较大。
降低被输送介质的温度根据实际情况,在不影响装置正常操作的前提下,降低屏蔽泵的吸入温度,比如改造流程,将高温介质先进入现有的换热器降温后,再进入屏蔽泵。
降低屏蔽泵的汽蚀余量在叶轮进口处可以装上诱导轮,使NPSHr 降低。
该措施对各方面专业要求较高,难度较大。
改造措施有以下 3 个方面:1 减少诱导轮叶片数。
一般说,叶片数越少,吸入性能越好,但一个叶片的诱导轮,液流不对称,故不采用。
因此,诱导轮叶片为2 片。
2 适当增加诱导轮叶片稠密度。
叶片稠密度对诱导轮的吸入性能影响较大,太小会使叶片来不及对液流起增压作用,降低了整体吸入性能。
太大也不行,会增加水利损失引起效率下降,因此可适当增加叶片稠密度。
3 改变诱导轮安放角度。
诱导轮的吸入性能主要取决于叶片进口的安放角。
通常,进口安放角小,吸入性能好。
因此,将进口安放角适当缩小。
屏蔽泵的配管要求一、吸入管路（1）为使泵不发生汽蚀，吸入管路配置应使有效汽蚀余量大于等于倍的必需汽蚀余量。
（2）吸入管路应尽量减少弯曲，不要有交错、突起现象，水平管路部分，从罐侧到吸入侧，应有向下的趋势。
（3）吸入管路阀尽可能使用阻力小的球阀。
二、逆循环管路逆循环配管是将冷却电机，润滑轴承的循环液返回储罐内的管路。
（1）逆循环配管应通到储罐气相区。
（2）为保证循环流量，逆循环管路总阻力在规定逆循环流量点应小于泵扬程的倍。
（3）逆循环管路不应有下降的管段，防止积存液体，不利于电泵内气体的排除。
特别是防止停泵时，泵内液体因失压，产生大量液体无法排除，在启动时形成空转，造成轴承磨损。
三、旁通管路旁通管路有两个作用，一是当泵停止运转时，为了防止泵内液温上升，防止汽化，及时将泵内液体送回储罐。
二是当工艺流量小于最小流量或排出管路阀关闭，而要求泵继续运转时，需设置旁通管路，使泵在不低于最小流量情况下运转，旁通流量的设定值等于泵最小流量减去工艺流量。