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南方泵业深度解析磁力泵和屏蔽泵在应用上的区别

文字:[大][中][小] 2020-11-13    浏览次数:163    

南方泵业深度解析磁力泵和屏蔽泵在应用上的区别

磁力泵和屏蔽泵均属于无泄漏泵,在结构上只有静密封,没有动密封的存在,因此在输送易燃、易爆或毒性液体等介质时可防止泄漏,在石油化工装置上应用广泛。结构形式的不同决定了两者在适用性上存在着较多差异。笔者阐述了如何从两种泵型的结构差异性方面进行比较,以便在实际工作中确保无泄漏的前提下,合理选用实用性强和经济性高的泵型。

磁力泵结构形式和工作原理

磁力泵由泵头、磁力耦合器、轴承架、轴承体、滑动轴承、滚动轴承及电动机等构成。关键部件磁力耦合器由外磁驱动单元、内磁转子单元以及无导磁的隔离套组成。

当电动机带动外磁驱动单元旋转时,磁场能穿透空气隙和非磁性物质,带动与叶轮相连的内磁转子单元做同步旋转,实现动力的无接触传递。磁力泵的叶轮安装在泵轴与内磁转子单元的共用轴上,介质充满泵腔和内磁转子单元,介质在隔离套与内磁转子单元腔体内循环,带走磁涡流产生的热量,同时润滑轴承。由于不存在机密封,内部接触介质的零件被泵体、泵盖及隔离套等完全封闭,从而实现无泄漏。

3.1 流量和扬程范围

受磁力耦合器功率的影响,磁力泵在输送大流量时难以胜任,同时也仅限于介质密度相对较小的情况。而屏蔽泵可以通过改变泵头部分结构进行轴向力平衡设计,还可以通过大规格转子前后的压差平衡轴向力,大规格转子腔同时也具备增设辅助平衡机构(如平衡轮、平衡盘)的条件,因此易实现较大流量的输送。

磁力泵扬程受限于磁力耦合器的最大功率和隔离套的承压能力,最高只能达到900m,而屏蔽泵目前扬程可达到2000m。

3.2 电极功率档和功率范围

磁力耦合器的标准化程度很高,采用的电机符合国际标准,可选择的电机功率档很多;而屏蔽电机一般凭借屏蔽泵生产厂家多年累积的经验设计,电机功率分档较大,会产生在选型时接近临界功率档的情况。

另外,对于出口的泵而言,有些国家对电气防爆证的取证机构要求较苛刻。对于屏蔽泵,因上述非标准化原因不仅会增加生产周期,反复的取证工作也会耗费大量的成本,加之近年来对于电机进线口的要求较多,屏蔽泵的标准接线盒进线口及配置的进线口引入装置均为公司标准,面对客户对于进线口或钢管布线进线、或压盘式、或铠装电缆进线式等多变的要求,会增加成本、延长交货周期。

3.3 适用温度

当介质温度超过100°C时,由于电机绝缘等级的要求,屏蔽泵需使用高温泵型,或使用带水套电机(造成成本增加),磁力泵在接近220°C时,仍可选用常规泵结构。然而当温度超过300°C时,已接近永磁体的极限温度(350°C),此时高温屏蔽泵成为首选。

对于低温泵,一般介质在较高压力下才能转化为液态,而高承压能力的要求会制约磁力泵的应用;此外,低温介质的汽化压力随温度变化较为敏感,磁力泵较屏蔽泵可调整的内部空间较小,因此在介质的适用温度上,屏蔽泵占有较多的选择优势。

3.4 承压能力

屏蔽泵的基本设计为二次密封和二次控制,无泄漏相对安全性比磁力泵高出很多。屏蔽泵的定子屏蔽套外直接与电机定子铁芯相接,定子铁芯很厚,使得屏蔽泵的承压等级可以高达10MPa以上,而磁力泵因隔离套悬浮于内磁转子单元与外磁驱动单元之间,其承压能力受限于自身厚度和封头结构,承压能力一般为4MPa,如单纯通过增加隔离套厚度以增大承压能力时,会造成磁涡流损失增加,导致磁力耦合器效率下降,造成磁力泵整机效率下降。

3.5 介质性质

磁力泵中使用永磁磁块,输送的介质中不允许有铁磁性物料的存在,否则微小颗粒集聚在磁块周围,将堵塞内循环通道,致使轴向力破坏,也会导致磁涡流热量无法排散,严重时可造成磁块烧毁退磁,造成滑动轴承干磨碎裂。

对于粘度较高的介质,屏蔽泵转子较磁力泵长,在平衡轴向力方面有优势;但对于粘度较小的介质,屏蔽泵转动部件相对磁力泵内磁转动单元较重,不易形成滑动轴承的液膜。对于大型屏蔽泵而言,必须做成立式结构,在介质粘度允许范围内,磁力泵仍可采用卧式结构,相对简单。




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