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      屏蔽泵運(yùn)行過程中斷液或流量不足的危害與預(yù)防監(jiān)控

      2014-08-02 05:14:20甘樹坤周國良
      化工自動化及儀表 2014年10期
      關(guān)鍵詞:屏蔽泵泵體軸套

      甘樹坤 周國良 孟 新

      (1.吉林化工學(xué)院,吉林 吉林132022;2.中國石油吉林石化公司,吉林 吉林 132021)

      屏蔽泵是在離心泵基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)制造的一種新型的環(huán)保型泵。它具有全密封、無泄漏的優(yōu)點(diǎn),解決了流體輸送過程中的跑、冒、滴、漏的問題。在石油、化工、制造、航天、核工業(yè)、制冷及醫(yī)藥等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

      在屏蔽泵工作過程中,如果出現(xiàn)空載、斷液和流量不足的情況,會對屏蔽泵造成一定的危害,筆者運(yùn)用THJ、KDB、ZDB、TRG裝置對其工作過程進(jìn)行監(jiān)控,以防止上述情況的發(fā)生。

      1 屏蔽泵概述①

      屏蔽泵葉輪與電機(jī)共軸,裝在同一個密封的壓力容器腔內(nèi)。定子組件的內(nèi)表面與轉(zhuǎn)子組件的外表面裝有非磁性金屬薄板做成的定子和轉(zhuǎn)子屏蔽套,側(cè)面用耐腐蝕的金屬厚板與其焊接在一起,與泵輸送的液體完全隔離。葉輪與電動機(jī)轉(zhuǎn)子由電機(jī)前、后兩組滑動軸承支撐,并由一個電線組提供旋轉(zhuǎn)磁場,驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。這種結(jié)構(gòu)取消了傳統(tǒng)離心泵的旋轉(zhuǎn)密封裝置,形成靜密封,如圖1所示。屏蔽泵是靠本身輸送的介質(zhì)對泵的電機(jī)腔體和軸承裝置進(jìn)行冷卻與潤滑的。屏蔽泵輸送的介質(zhì)在排出口分為兩種流體,一種流體由出口直接進(jìn)入壓力管道,完成生產(chǎn)工況的需求;另一種流體由排出口處進(jìn)入循環(huán)管,對屏蔽泵的電機(jī)腔體和軸承裝置進(jìn)行冷卻與潤滑。

      圖1 屏蔽泵結(jié)構(gòu)

      2 屏蔽泵的冷卻潤滑

      屏蔽泵循環(huán)液部分由排出口進(jìn)入循環(huán)管,對泵的電機(jī)腔體和軸承裝置進(jìn)行冷卻與潤滑。如圖2所示,介質(zhì)由泵吸入口進(jìn)入泵室→通過葉輪的高速旋轉(zhuǎn)將液體帶入泵排出口→過濾器→循環(huán)管→RB軸承端蓋→后側(cè)軸承→通過軸承與軸套之間的間隙→電機(jī)腔內(nèi)(定子屏蔽套與轉(zhuǎn)子屏蔽套)之間的間隙→前側(cè)軸承與前側(cè)軸套之間的間隙→葉輪的平衡孔→葉輪吸入口端(泵室)。

      圖2 屏蔽泵工作原理

      循環(huán)液在屏蔽泵運(yùn)行過程中往復(fù)流動,可對屏蔽泵電機(jī)進(jìn)行冷卻,防止過熱停車;同時充當(dāng)潤滑劑,防止產(chǎn)生干摩擦。

      3 屏蔽泵斷液、流量不足的危害

      3.1 對電機(jī)的危害

      屏蔽泵在運(yùn)行過程中空轉(zhuǎn)、斷液或流量不足,將無法對屏蔽泵電機(jī)腔內(nèi)(定子屏蔽套與轉(zhuǎn)子屏蔽套)產(chǎn)生的熱量進(jìn)行冷卻。電機(jī)腔內(nèi)溫度過高時,可致使輸送的介質(zhì)汽化。造成泵的零部件損壞甚至自鎖停車,無法正常工作。

      3.2 對軸承裝置的危害

      屏蔽泵在運(yùn)行過程中空轉(zhuǎn)、斷液或流量不足會使滑動軸承裝置缺少冷卻潤滑劑產(chǎn)生磨損,進(jìn)而形成嚴(yán)重的破壞。磨損危害主要有兩種形式:一種是軸承與軸套之間的磨損,如圖3所示;另一種是軸承與平衡盤之間的磨損,如圖4所示。

      圖3 軸承與軸套磨損

      圖4 軸承與平衡盤磨損

      屏蔽泵軸承與軸套磨損危害的后果有:

      a. 劇烈振動和異常噪聲;

      b. 產(chǎn)生徑向跳動,造成泵軸彎曲;

      c. 葉輪跳動與泵體產(chǎn)生摩擦、磨損和撞擊,造成葉輪和泵體斷裂損壞;

      d. 葉輪口環(huán)與泵體口環(huán)產(chǎn)生摩擦、撞擊,導(dǎo)致口環(huán)磨損或泵體碎裂;

      e. 轉(zhuǎn)子與定子屏蔽套金屬表面將產(chǎn)生相對摩擦,磨損,介質(zhì)侵入定子和轉(zhuǎn)子鐵芯,造成主線圈受損短路,電機(jī)燒損。

      屏蔽泵軸承與平衡盤磨損危害的后果有:

      a. 開車時軸向竄動間隙增大;

      b. 電機(jī)電流增大;

      c. 葉輪與泵體嚴(yán)重摩擦;

      d. 產(chǎn)生強(qiáng)烈振動和噪聲;

      e. 葉輪與泵體損壞;

      f. 產(chǎn)生火花可導(dǎo)致爆炸,造成嚴(yán)重的設(shè)備事故。

      4 屏蔽泵監(jiān)測裝置

      屏蔽泵監(jiān)測裝置主要由M.K模塊、信號檢測部分THJ熱元件和TRG轉(zhuǎn)動監(jiān)測表3部分組成,并與KZB空轉(zhuǎn)保護(hù)器、ZDB軸承磨損報警器連接,如圖5所示。

      屏蔽泵空轉(zhuǎn)(輸送介質(zhì)斷液)時,空轉(zhuǎn)保護(hù)器能夠檢測到電流減小,自動停泵。軸承磨損時,軸承磨損報警器通過現(xiàn)場和遠(yuǎn)距離監(jiān)測、監(jiān)控裝置自動報警,防止空轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動監(jiān)測表顯示工作狀況,指示過大時,自動監(jiān)測控制系統(tǒng)啟動報警或自動停車,有效防止電機(jī)燒損等設(shè)備事故的發(fā)生。

      5 結(jié)束語

      圖5 單接線盒直接起動電氣線路監(jiān)控原理(僅供參考)

      屏蔽泵運(yùn)行過程中空轉(zhuǎn)、斷液或流量不足,可通過運(yùn)用THJ、KDB、ZDB和TRG裝置對屏蔽泵進(jìn)行預(yù)防。但在實(shí)際工況中,保持工藝狀態(tài)正常、流量平穩(wěn)、防止頻繁波動和不穩(wěn)定狀況的發(fā)生,是保證屏蔽泵正常運(yùn)行的條件之一。操作人員的正確操作和突發(fā)故障的有效處理,是防范事故發(fā)生的重要保障。

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