大東海泵業無錫有限公司是一家專業的化工泵生產廠家。在客戶化工泵選型時，我公司水泵廠家會提供完善的化工泵型號、化工泵價格等售前服務，以供客戶參考，并且我水泵廠家能為客戶提供定制泵業產品的服務。本條產品資訊是關于不允許泄漏液體時如何選用化工泵的知識：

一、磁力驅動泵
在化工、醫藥、石油化工等行業，輸送易燃、易爆，易揮發、有毒、有腐蝕以及貴重液體時，要求化工泵只能微漏甚至不漏。離心化工泵按有無軸封，可分為有軸封泵和無軸封泵。有軸封泵的密封型式有填料密封和機械密封等。填料密封的泄漏量一般為3-80mL／h，制造良好的機械密封僅有微量泄漏，其泄漏量為0．01-3mL／h。   
磁力驅動泵(簡稱磁力泵，下同)和同屬于無軸封結構泵的屏蔽泵一樣，結構上只有靜密封而無動密封，用于輸送液體時能保證一滴不漏。
1．磁力泵的工作原理和結構
磁力傳動在離心泵上的應用與一切磁傳動原理一樣，是利用磁體能吸引鐵磁物質以及磁體或磁場之間有磁力作用的特性；而非鐵磁物質不影響或很少影響磁力的大小，因此可以無接觸地透過非磁導體(隔離套)進行動力傳輸，這種傳動裝置稱為磁性聯軸器。如圖2-95，電動機通過聯軸器和外磁鋼聯在一起，葉輪和內磁鋼聯在一起。在外磁鋼和內磁鋼之間設有全密封的隔離套，將內、外磁鋼完全隔開，使內磁鋼處于介質之中，電動機的轉軸通過磁鋼磁極的吸力直接帶動葉輪同步轉動。
磁力泵為標準型結構，由泵體、葉輪、內磁鋼、外磁鋼、隔離套、泵內軸、1井軸、滑動軸承、滾動軸承、聯軸器、電機、底座等組成(有些小型的磁力泵，將外磁鋼電機軸直接聯在一起，省去泵外軸、滾動軸承和聯軸器等部件)。
(1)泵體、葉輪  與有密封泵相似。露(2)磁性聯軸器  磁性聯軸器由內磁鋼(含導環和包套)、外磁鋼(含導環)及隔離套組，是磁力泵的核心部件。磁性聯軸器的結構、磁路設計，及其各零部件的材料1系到磁力泵的可靠性，磁傳動效率及壽命。
①內磁鋼  內磁鋼與導環采用粘合劑聯接。為將內磁鋼與酚質隔離，內磁鋼外表需覆以包套。包套有金屬和塑料兩種，金暖包套采用焊接，塑料包套采用注塑。
②外磁鋼  外磁鋼與導環采用粘結劑聯接。
③隔離套  隔離套也稱密封套，位于內、外磁鋼之間，將內、防磁鋼完全隔開，介質封閉在隔離套內。隔離套的厚度與工作壓助和使用溫度有關，太厚增加內、外磁鋼的間隙尺寸，從而影響瞰傳動效率；太薄則影響強度。隔離套有金屬和非金屬兩種，金矚隔離套有渦流損失，非金屬隔離套無渦流損失。
(3)滑動軸承  磁力泵的泵內軸由滑動軸承支承。由于滑動軸承是靠潤滑性很差的輸送介質來潤滑，因此滑動軸承應采用耐磨性和自潤滑性良好的材料制作。常用的軸承材料有碳化硅陶瓷、石墨填充聚四氟乙烯等。
(4)聯軸器聯軸器與有密封泵一樣，采用撓性聯軸器。
(5)電動機  電動機與有密封泵一樣，采用標準電動機，如國內的Y系列三相異步電動機、YB系列隔爆電動機等。
2．磁力泵主要零部件的材料
磁力泵的磁鋼、隔離套和滑動軸承是磁力泵的主要零部件，其選用的材料特性對泵的價格、結構、可靠性、效率和壽命有較大的影響。
(1)內、外磁鋼的材料
①鐵氧體價格低廉，使用溫度小于85℃，磁能積低(10-30kJ／m3)，磁傳動損失大，當泵的轉子部分發生滑移、過載或堵轉時，會發生退磁現象。鐵氧體磁性材料是早期的磁力驅動泵磁鋼材料。目前國外已很少采用。
②稀土鈷  稀土鈷是一種較新型的磁鋼。品種有：釤鈷、鋁鎳鈷、鐠鈷、混合稀土鈷和稀鈷銅等。其磁傳動效率和磁能積高(磁能積80～240kJ／m3)，并具有極強的抗退磁能力，其矯頑力HCT為360～1200kA／m。釤鈷聯軸器只需鐵氧體聯軸器質量的6％。就可傳遞相當的扭矩，其使用溫度可達300℃。
③釹鐵硼  釹鐵硼屬稀土類磁鐵，l983年由國外新開發的價格適宜的產品。釹鐵硼屬第三代新型磁性材料，基本性能同釤鈷，但磁能積高于釤鈷，缺點是使用溫度僅為120℃，且磁穩定性相對較差。稀土鈷(如釤鈷)和釹鐵硼等稀土磁鐵均非常適合于制作泵用的磁鋼。缺點是性脆易碎，且價格大大高于鐵氧體。
(2)滑動軸承材料
①碳化硅陶瓷碳化硅是一種優異的滑動軸承材料，其承載能力高，且具有極強的耐沖蝕、耐化學腐蝕、耐磨損和良好的耐熱性，使用溫度可達500℃以上，缺點是價格較貴，且不能承受短時間的干運行。
②石墨  石墨也是一種較理想的滑動軸承材料，且具有較好的自潤滑性能，可經受短時間的干運行，使用溫度可達450℃，但不能在易發生電解破壞的介質中使用。
③填充聚四氟乙烯聚四氟乙烯充填碳、玻璃纖維等制成的滑動軸承，使用溫度≤120℃，耐腐蝕性能極好。
(3)隔離套
①金屬隔離套金屬隔離套內存在電渦流損失，為減少渦流損失，提高傳動效率，應采用高電阻金屬材料，如哈氏合金C(Hastelloy C)、鈦及其合金等。渦流損失一般占總傳動效率的15％-25％。
②非金屬隔離套非金屬隔離套內無渦流損失，因此可相應提高磁性聯軸器的傳動效率。非金屬隔離套有塑料和陶瓷兩種。塑料的耐溫一般較低(如PVDF隔離套耐溫極限為l20℃，增強聚丙烯耐溫極限為100 ℃)，而陶瓷的耐溫較高。因此為消除渦流損失，一般情況下大多采用非金屬隔離套(主要為塑料)。當壓力、溫度超過非金屬隔離套使用限時，可采用金屬隔離套。
3．磁力泵的特點
(1)磁力泵的優點
①由于傳動軸不需穿入泵殼，而是利用磁場透過空氣隙和隔離套薄壁傳動扭矩，帶動內轉子，因此從根本上消除了軸封的泄漏通道，實現了完全密封。
②傳遞動力時有過載保護作用。
③除磁性材料與磁路設計有較高要求外，其余部分技術要求不高。
④磁力泵的維護和檢修工作量小。
(2)磁力泵的缺點
①磁力泵的效率比普通離心泵低。
②對防單面泄漏的隔離套的材料及制造要求較高。如材料選擇不當或制造質量差時，隔離套經不起內外磁鋼的磨擦很容易磨損，而一旦破裂，輸送的介質就會外溢。
③磁力泵由于受到材料及磁性傳動的限制，因此國內一般只用于輸送100℃以下、1．6MPa以下的介質。
④由于隔離套材料的耐磨性一般較差，因此磁力泵一般用于輸送不含固體顆粒的介質。

二、屏蔽泵
屏蔽泵屬離心式無密封泵，泵和驅動電機都被封閉在一個被泵送介質充滿的壓力容器內，此壓力容器只有靜密封。這種結構取消了傳統離心泵具有的旋轉軸密封裝置，能做到完全無泄漏。
屏蔽泵把泵和電動機聯在一起，電動機的轉子和泵的葉輪固定在同一根軸上，利用屏蔽套將電動機的轉子和定子隔開，轉子在被輸送的介質中運轉，其動力通過定子磁場傳遞給轉子。
屏蔽泵的液力端可以按照一般離心泵通常采用的結構型式和有關的標準、規范設計制造。外表面裝有非磁性耐腐蝕金屬薄板做成的定子屏蔽套和轉子屏蔽套，另外在各自的側面用耐腐蝕的金屬薄板與它們焊接密封，與被輸送的液體完全隔開，使定子繞組鐵芯和轉子鐵芯不受浸蝕。被輸送的液體一部分從泵的排出口一過濾器循環管一端蓋一后側軸承與后側軸套之間的間隙一定子屏蔽套與轉子屏蔽套之間的間隙一前側軸承與前側軸套之間的間隙一葉輪的平衡孔一葉輪吸入口，循環液對于軸承的潤滑冷卻以及電動機的冷卻起著非常重要的作用。因此，循環液中如果有泥漿雜質或流量不足時，就會發生故障。
在液體中旋轉的電動機轉子與葉輪安裝在同一根軸上。軸由前后軸承支撐，在葉輪和電動機之間沒有密封。葉輪產生的軸向推力，作用于前后推力盤和上，可以防止葉輪軸向移動。
1．屏蔽泵的特點．
(1)屏蔽泵的優點
①與有密封泵相比，省去了維修和更換密封的麻煩，也省去了聯軸器，零件數量少(只有機械密封泵的30％左右)，可靠性高。無滾動軸承和電機的風扇，不需要加潤滑油，且運轉平穩、噪音低一般為60～65dB(A)]。可配置軸承磨損監視器，檢測軸承的磨損情況。
②結構緊湊，占用空間小，對底座和基礎的要求低，沒有聯軸器的對中問題，安裝容易且費用低。日常維修工作量少，維修費用低。
③能在真空系統或真空與正壓交替運行的情況下正常運轉而無泄漏j可以在高真空度情況下直接從真空槽中把物料送至其他容器中。使用范圍廣，對于高溫、高壓、極低溫、高熔點等各種工況均能滿足要求。
(2)屏蔽泵的缺點
①由于采用滑動軸承，且用被輸送的介質潤滑，故對潤滑性差的介質就不適宜采用屏蔽泵輸送。一般適合于屏蔽泵的介質粘度范圍為0．1-20CP。
②屏蔽泵的效率通常低于有密封的離心泵。但在中、小功率的情況下，與雙端面密封泵相比，后者由于增加了冷卻和沖洗系統的功率消耗，故總效率相差不大。
⑧離心泵運行時，要求流量應高于最小連續流量。對屏蔽泵這點尤為重要，因為在小流量情況下，泵效率較低且會導致發熱，使流體蒸發而造成泵干轉，引起滑動軸承的損壞。
2．屏蔽泵的結構
(1)結構型式
根據被輸送液體的溫度、壓力、有否顆粒和粘度高低等不同要求，屏蔽泵可分為以下幾種型式：
①基本型(標準型)  輸送介質溫度不超過120℃，揚程不超過100m。圖2-97所示是基本型屏蔽泵，其他各種類型的屏蔽泵都是在基本型的基礎上的變型和改進。
②逆循環型  這種型式的屏蔽泵，其軸承潤滑、冷卻和電動機冷卻的液體流動方向與基本型正好相反。逆循環型泵的主要特點是不易產生汽蝕，適合輸送易汽化的液體，有時也稱之為易汽化型。
③高溫型輸送介質溫度可高達450℃。通常在屏蔽電機外增加冷卻水套和在外部循環管加冷卻套管，將高溫循環液冷卻以降低電機和軸承溫度。在功率不大的場合，有的制造廠不采用冷卻液，而是在電動機外部設置散熱翅片和用特殊繞組來適應高溫工況，其使用溫度一般不能超過400℃。
④高融點型  在泵的液力端和電動機側均帶有夾套，夾套中可通入蒸汽或一定溫度的液體防止高融點液體產生結晶。泵的外部循環管也要加保溫(加熱)夾套。
⑤高壓型  屏蔽泵的外殼是一個高壓容器，使泵能承受很高的系統壓力。為了支承處于內部高壓下的屏蔽套，可以由定子線圈本身用作承受壓力。也可以做成在高溫、高壓下運轉的屏蔽泵。
⑥自吸型泵的吸入口比葉輪中心線要高很多，在停泵后，當吸入管路中沒有液體時，葉輪和加大的泵室內始終充滿液體，再起動時不必灌水，泵就可以工作。自吸型泵特別適合于從地下容器中抽取液體。此外；尚有液下型、泥漿型、高壓管路型以及專為船舶、核電站和吸收制冷裝置用的各種類型屏蔽泵。按不同分類方法，還可以分為立式、臥式、在線式以及單級、多級等不同類型。
(2)液力部件
屏蔽泵的液力部件可以采用和有密封泵相同的型式，即可用有密封泵的液力端與屏蔽電動機組合構成屏蔽泵，將一般離心泵的葉輪、蝸殼和進出El法蘭的結構用在屏蔽泵上。
屏蔽泵大多用在中、小流量和功率不大的工況下。從目前的使用情況看，在小流量范圍內(0．1-6ms／h)，有很多種規格的產品能很好地滿足使用要求，在這種小流量范圍內，卻較難選到合適的離心泵。
屏蔽泵的揚程一般為10m～150m，再高的揚程也可l：A達N。根據所需揚程不同，可以做成單級或多級。屏蔽泵的性能曲線與一般離心泵類似，只是泵的效率略低些，因從泵出I：1處需引一股液體冷卻電機和潤滑軸承。為了降低泵所要求的汽蝕余量，在葉輪進I：1處通常可裝上誘導輪，使NPSHr降低到0．3m。
(3)軸承   
屏蔽泵通常采用滑動軸承，由被輸送介質來潤滑。軸承常采用耐腐性強、耐磨性好、有自潤滑性的石墨制成，它與表面堆焊鎢、鉻、鈷等硬質合金或等離子噴涂氮化硅一類硬質合金制成的軸套組成摩擦副，此種石墨型的軸承使用壽命約為一年以上。有些制造廠采用硬對硬的摩擦副，例如：硬鉻對氧化鋯、碳化硅對碳化硅。采用硬質摩擦副材料可使軸承的使用壽命增至2年以上。有的制造廠在碳化硅軸承表面上復蓋一層石墨，使軸承可以承受短時間的干運轉而不致損壞。
被輸送介質的粘度和潤滑性對軸承的使用壽命有很大影響，一般，粘度低的介質潤滑性差，但如果粘度過高，液體與轉動件摩擦生熱太大。通常情況下，介質粘度在0.1-20cP之間都是可以接受的，若粘度再高(達到l40-150cP)，需要特殊設計。
因為屏蔽泵的軸承不用潤滑油潤滑，所以它只能承受較小的徑向載荷和軸向載荷。設計時，要采用各種辦法減少軸承的負荷。減小徑向力的方法通常有以下幾種：
①采用雙蝸殼形泵體  將泵的蝸殼做成帶有兩個錯開180。的隔舌，將流體分成兩個相等的部分，由于對稱，產生兩個方向相反的徑向推力，因而可以減小軸承所受的徑向力。但是雙蝸殼的結構給鑄造、清砂帶來很多困難，實際上較少采用。
②采用圓形泵體  泵體產生的徑向力在泵的關閉點(指泵的出口閥全關，流量為零時)與最高效率點之間的范圍內要比蝸殼型泵體為小，特別是在最高效率點時，用來減小徑向力的效果比較好。但這種泵體水力性能比蝸殼型稍差。
⑧采用多流道泵體從理論上講，多流道泵體可使徑向合力為零，使軸承不受徑向力。實際上，由于制造誤差，流道不完全對稱等原因，徑向力不容易做到完全消除。
減小軸向力的方法如下：
①采用自動推力平衡裝置通過葉輪輪盤背面固定的和可變的兩種密封環，在流體力的作用下，使葉輪前面和背面壓力相平衡的辦法來消除軸向力。在正常情況下，推力軸承不受力，只有在起動和意外情況下，止推盤才會與軸承止推面相接觸。
②采用背葉輪推力平衡機構  在葉輪背面配有徑向布置的葉片，也可大大地減小軸向力。以上各種方法，各有優缺點，需要根據實踐經驗和泵的總體設計進行綜合考慮和選擇。
(4)屏蔽套
屏蔽泵通常有兩個屏蔽套，即定子屏蔽套和轉子屏蔽套，用來防止工作介質浸入定子繞組和轉子鐵芯。由于屏蔽套的存在，使電動機定子和轉子之間的間隙加大，造成屏蔽電動機的性能下降，同時在屏蔽套中還會產生渦流，增加了功率損耗。
為了減少因屏蔽套存在所引起的損耗，在設計時必須注意屏蔽電動機定子的內徑要小、屏蔽套的厚度要薄、屏蔽套的材料應為非導磁材料。所以屏蔽電動機一般都采用細長的結構，即鐵心長度和內徑的比值比較大。屏蔽套的材料選用耐腐蝕性好、強度高的非導磁材料，如304、304L、316、316L不銹鋼、哈氏8、哈氏C鈦等。其中哈氏合金材料產生的渦流損失較小，但因成本較高，使用受到限制。有時也用非金屬材料來做屏蔽套。
屏蔽套的厚度，一般為0．2-1mm，厚的屏蔽套可以提供較堅固的結構，但引起的能量損失也大，實際設計時，往往選用既有足夠安全性又不致造成太大損失的折中方案。
(5)安全監測和保護裝置
為提高使用壽命和運轉的安全性，屏蔽泵通常都設有下列保護裝置。
①軸承磨損監測器  軸承磨損監測器有機械式、電氣式、機械電氣式等型式。當屏蔽泵運轉時，可以通過軸承磨損監測器隨時監視軸承的運轉情況，當軸承磨損較大時就要停車檢修或更換軸承，在運轉時若發生軸承損壞則立即停車。
②電流保護器  屏蔽泵在無液情況下空運轉時，會造成軸承損壞。當流量大幅度下降時，電流也會大大降低，此時電流保護器可自動動作而停車。同樣，在負載過大時，電流增加較多，電流保護器也會動作，自動切斷電流，使電機停止運轉，防止事故發生。
除以上兩種保護裝置外，有的屏蔽泵還裝有熱交換能力監測器、液面監測器或在電動機內部裝有內壓保護器，以滿足不同用途屏蔽泵安全保護的需要。
3．屏蔽泵的標準、規范
屏蔽泵雖問世已逾70年，但真正受到重視和逐漸被較多采用還只是近些年的事，屏蔽泵的標準、規范也遠不如離心泵那樣完善。
屏蔽泵在結構、選材、制造、檢驗等備方面都有其獨自的特點，各制造廠在生產和發展屏蔽泵的過程中都積累了一定的經驗，形成了有各自的風格的廠標和規定。一般說來，用戶都能接受按制造廠的標準供貨，但仍無統一認可的國際性標準。
由于屏蔽泵和磁力驅動泵都是無密封泵，在結構和制造方面有很多相似之處，國外在制定標準時把這兩種泵合在一起考慮。美國水力學會l992年版的“無密封泵的設計和應用”-書對屏蔽泵和磁力傳動泵的設計和應用方面有比較詳細的介紹，是一本很有價值的技術文件。目前無密封離心泵采用美國水力學會標準Hl5．1～5．6(1993)。
近來有的國家也制訂了有關無密封泵的標準、規范。國際標準化組織以德國提供的一份關于無密封泵的標準作為蘭本，準備了一份Sl0標準草案建議書，把對屏蔽泵和磁力驅動泵的技術要求放在同一個標準中，是一份比較完整的無密封泵標準。在此標準草案中，對屏蔽泵的總體設計、原動機、臨界轉速、承壓零件、接管、葉輪、循環液流、材料……等各方面都提出了具體要求和規定。
國際標準化組織的安排，無密封泵的標準分兩個級別，即l級和Ⅱ級，其中I級要求最嚴。這兩個標準正式發布后，無疑會對屏蔽泵技術的進步和產品的規范化起到十分重要的指導和促進作用。
4．磁力泵和屏蔽泵的比較(表2-41)。

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