輸送高危介質(zhì)泵的密封技術(shù)的選用

1、Word文檔 輸送高危介質(zhì)泵的密封技術(shù)的選用 在現(xiàn)代石油化工、化肥及能源工業(yè)中，常用泵來輸送各種物料，這些物料中大多數(shù)屬于易燃、易爆、有毒危急介質(zhì)，一旦大量泄漏到環(huán)境中，將帶來極大的事故隱患，對生產(chǎn)裝置的平安造成嚴峻的威逼。因此，這類泵的密封牢靠性在很大程度上打算了生產(chǎn)裝置能否牢靠、穩(wěn)定、平安地運行。本文對幾種典型的輸送高危介質(zhì)泵的密封技術(shù)進行了介紹和對比。 屏蔽泵是一種電動機和泵合為一體的無泄漏泵，利用隔離套將電動機轉(zhuǎn)子和定子隔開，定子線圈產(chǎn)生的交變磁場穿過隔離套傳遞給轉(zhuǎn)子，驅(qū)動轉(zhuǎn)子在被泵送的介質(zhì)中轉(zhuǎn)動。在隔離套內(nèi)電機的轉(zhuǎn)子和泵的葉輪固定在同一根軸上，軸承靠介質(zhì)的流淌進行潤滑和冷卻。由于屏蔽

2、泵結(jié)構(gòu)上只有靜密封而無動密封，能實現(xiàn)完全無泄漏。屏蔽泵的結(jié)構(gòu)圖見圖1。 屏蔽泵的主要優(yōu)缺點： (1)屏蔽泵不需要加潤滑油且運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音低。日常修理工作量少，修理費用低。但由于隔離套厚度小，磁力間隙小，較易發(fā)生隔離套破損，一旦發(fā)生事故，現(xiàn)場無法處理，需返廠修理。 (2)隔離套破損后，介質(zhì)會與電氣部件接觸，會造成電機燒毀，也可能發(fā)生燃燒和爆炸。 (3)屏蔽泵結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，占用空間小，對底座和基礎要求低，由于沒有聯(lián)軸器對中問題，安裝簡單。 (4)屏蔽泵由于有隔離套，加大了電機定子和轉(zhuǎn)子的間隙，造成屏蔽電機性能下降，同時隔離套中還會產(chǎn)生渦流，增加功率損耗，因此屏蔽泵效率通常低于有密封離心泵，但比

3、磁力泵稍高。 (5)一般不適用強腐蝕、含固體顆粒較高或高熔點易結(jié)晶的介質(zhì)。 (6)大功率屏蔽泵制造較困難。 磁力泵是近年來新興的一種無泄漏技術(shù)，目前有逐步取代屏蔽泵的趨勢。其原理與屏蔽泵相像，也是通過隔離套將外磁場和轉(zhuǎn)子隔開。主要不同之處在于，磁力泵不是直接通過交變磁場來驅(qū)動轉(zhuǎn)子，而是用單獨的電機，通過聯(lián)軸節(jié)帶動隔離套外的永磁材料制成的外磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，磁場穿過隔離套帶動隔離套內(nèi)的永磁材料制成的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。磁力泵結(jié)構(gòu)圖見圖2。 磁力泵的主要優(yōu)缺點： (1)結(jié)構(gòu)簡潔，維護簡單，維護費用低。 (2)可選用多種材質(zhì)制造，可耐強腐蝕。 (3)適合利用原有基礎和電機改造為磁力泵，改造的經(jīng)濟性好。 (4)制

4、造簡單，可制造較大功率的泵。 (5)隔離套厚度較大，磁力間隙較大，發(fā)生隔離套破損事故的幾率較小。即使發(fā)生破損，由于泵側(cè)無電氣部件，也不會發(fā)生燃燒和爆炸。 (6)有電機，有聯(lián)軸器，需對中找正。軸向長度較長，占用空間大。 (7)由于有隔離套，同時隔離套中還會產(chǎn)生渦流，造成效率下降，效率通常低于離心泵和屏蔽泵。 (8)一般不適用含固體顆粒較多或高熔點易結(jié)晶的介質(zhì)。 隔膜泵是一種往復泵，在柱塞與泵腔間有隔膜，將工藝介質(zhì)與傳動部分隔開。隔膜泵的結(jié)構(gòu)有單隔膜和雙隔膜式，協(xié)作相應的泄漏檢測技術(shù)，用于高危介質(zhì)特別牢靠。 圖3為雙隔膜泵的結(jié)構(gòu)簡圖。雙隔膜泵在兩層膜片之間，布滿了隔離液，同時安裝有兩個帶有肯定電壓

5、的檢測探頭，監(jiān)測兩探頭之間的電流值，假如任何一個膜片泄漏，隔離液的成分發(fā)生變化，引起隔離液的電導值變化，從而引起電流值的變化，報警儀表監(jiān)測到這種變化后，會發(fā)出報警信號，如聲光報警或聯(lián)鎖停車。 圖4為單隔膜泵的結(jié)構(gòu)簡圖。輸送高危介質(zhì)的單隔膜泵的膜片是特別結(jié)構(gòu)的，它實際上是有夾層的，夾層內(nèi)抽真空，有一根引壓管連到壓力傳感器，用來監(jiān)測夾套內(nèi)的真空度變化。假如膜片發(fā)生泄漏，夾套內(nèi)的真空度必定發(fā)生變化，報警儀表監(jiān)測到這種變化后，會發(fā)出報警信號，如聲光報警或聯(lián)鎖停車。 隔膜泵的優(yōu)缺點： (1)結(jié)構(gòu)簡潔，牢靠性高，故障率低。 (2)適用于小流量、高揚程場合。 (3)可以依據(jù)介質(zhì)不同使用不同的材質(zhì)，適用于強腐

6、蝕介質(zhì)。 (4)單向閥在介質(zhì)中含固體雜質(zhì)時會關閉不嚴，所以，對介質(zhì)的清潔度要求較高。 41 機械密封 離心泵大都采納機械密封，但對于輸送高危介質(zhì)的一般離心泵，設計上一般不采納單端面機械密封，而應選用帶隔離液和泄漏收集、報警等裝置的機械密封。如串聯(lián)式、雙端面式機械密封。 圖5為典型的雙端面式機械密封簡圖。選用危急性較小、并且與介質(zhì)相容的封液作隔離液，并加以比泵內(nèi)壓力略高的壓力，使封液只能向泵內(nèi)泄漏，而泵內(nèi)的危急介質(zhì)不能向外泄漏，從密封介質(zhì)的角度說也可算是“無泄漏”。但是，會有少量封液漏入大氣中。 機械密封的優(yōu)缺點： (1)技術(shù)成熟，應用范圍廣，成本低。 (2)使用機械密封的離心泵效率較高，維護簡

7、單。 (3)牢靠性相對較差。 42 干氣密封 干氣密封結(jié)構(gòu)與機械密封近似，主要不同之處在于不使用隔離液，而使用密封氣(一般為氮氣)。干氣密封的動環(huán)密封面上加工出有特別作用的流體動壓槽，動環(huán)旋轉(zhuǎn)時，密封氣被吸入動壓槽內(nèi)，由外徑朝向中心，徑向重量朝著密封堰流淌。由于密封堰的節(jié)流作用，進入密封面的氣體被壓縮，氣體壓力上升。在該壓力作用下，密封面被推開，流淌的氣體在兩個密封面間形成一層很薄的氣膜，保證密封面間的非接觸相對運動。由于密封氣壓力高于被密封介質(zhì)壓力，泄漏是密封氣由密封腔向泵內(nèi)的單向泄漏，保證泵內(nèi)介質(zhì)不會外漏。開氣密封動環(huán)簡圖見圖6，典型雙端面干氣密封系統(tǒng)簡圖見圖7。 干氣密封的優(yōu)缺點： (1)密封面不接觸，無磨損，密封使用壽命長，運行穩(wěn)定牢靠。 (2)與其他非接觸式密封相比，干氣密封氣體泄漏量小。 (3)密封幫助系統(tǒng)簡潔、牢靠，使用中不需要維護。 (4)就近處需要有肯定壓力的氣源，氣源壓力要高于介質(zhì)壓力，使現(xiàn)場應用受到限制。 (5)微量密封氣體(通常是氮氣)會進入工藝流程，所選氣體應對生產(chǎn)工藝無不利影響，也使現(xiàn)場應用受到限制。 (6)相對于機械密封，干氣密封一次性備件成