探討無(wú)泄漏離心泵的作用

張明

摘 要：本文主要是探討一種無(wú)泄漏離心泵，包括泵殼，泵殼上設(shè)有出水口和進(jìn)水口，泵殼內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的伸入端端部安裝有工作葉輪，泵殼一側(cè)的端面上安裝有泵蓋，轉(zhuǎn)軸穿接泵蓋，轉(zhuǎn)軸上套有軸套，軸套與端蓋內(nèi)孔壁間由內(nèi)而外依次安裝有迷宮密封和油封，泵蓋的外端面上安裝有油封壓蓋，油封壓蓋擠壓油封，工作葉輪與泵蓋間設(shè)置有密封葉輪，密封葉輪固定安裝于轉(zhuǎn)軸。

關(guān)鍵詞：無(wú)泄漏;離心泵;轉(zhuǎn)軸

化工生產(chǎn)的過(guò)程中最為常見(jiàn)的流體輸送機(jī)械設(shè)備就是離心泵，離心泵在流體輸送的過(guò)程中具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、流量均勻、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠以及維修方便等特點(diǎn)，可以很好地承擔(dān)石油化工業(yè)輸送工作。離心泵的旋轉(zhuǎn)軸采用密封作為關(guān)鍵的不見(jiàn)開(kāi)展，介質(zhì)中如果密封效果不好就會(huì)導(dǎo)致泄露情況出現(xiàn)，不僅影響經(jīng)濟(jì)效益，出現(xiàn)浪費(fèi)情況，同時(shí)也會(huì)造成對(duì)環(huán)境的污染，影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，無(wú)泄漏離心泵對(duì)于石化企業(yè)來(lái)說(shuō)有著重要的作用，只有離心泵的旋轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)密封效果才能真正輔助工作的開(kāi)展與進(jìn)行。本文基于國(guó)內(nèi)外大量的文獻(xiàn)研究，分析了當(dāng)前離心泵的發(fā)展與許多相關(guān)技術(shù)，推動(dòng)無(wú)泄漏離心泵的應(yīng)用更加廣泛。

1 離心泵的分類及作用研究

1.1 離心油泵

離心油泵的機(jī)械構(gòu)造并不復(fù)雜，主要的結(jié)構(gòu)內(nèi)容分為葉輪、泵體、泵軸、軸承、密封等結(jié)構(gòu)。葉輪在離心泵的泵殼內(nèi)部，被緊固在泵軸上，電機(jī)帶動(dòng)泵軸運(yùn)轉(zhuǎn)之后，泵殼中的吸入管與中央泵相關(guān)聯(lián)，流體在底閥與吸入管的帶動(dòng)下進(jìn)入到泵內(nèi)，然后液體在排出口排除進(jìn)入到與之相連接的排出口中。離心泵啟動(dòng)之后泵內(nèi)的液體輸送主要是基于葉輪軸的帶動(dòng)形成的轉(zhuǎn)動(dòng)效果，在葉片的流動(dòng)過(guò)程中液體也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)。離心力的影響會(huì)導(dǎo)致液體在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中被拋向外緣處，然后獲得能量后以較高的速度進(jìn)入到蝸形泵殼中。

1.2 自吸式離心泵

常規(guī)離心泵與自吸式離心泵在啟動(dòng)與操作之后通常要經(jīng)過(guò)液體灌注的過(guò)程才能實(shí)現(xiàn)，尤其是吸入管中的氣體被排出之后會(huì)首先沿著吸入口管道進(jìn)行爬升，爬升后進(jìn)入到葉輪入口處，整個(gè)流程才算完成。而在這個(gè)過(guò)程中，由于在入口管路中的液體流動(dòng)不容易出現(xiàn)損失并且速度也較慢，所以基本可以不考慮。然后自吸泵開(kāi)始介入，主要的液體輸送工作效果與常規(guī)離心泵一致。自吸式離心泵的選擇需要基于常規(guī)的性能參數(shù)進(jìn)行考慮分析，較為重要的參數(shù)有Q值（流量）、η值（效率）、H值（揚(yáng)程）、NPSHr值（必須汽蝕余量），除了這四個(gè)參數(shù)之外，還需要考慮到Hs值（高度）和t值（時(shí)間）。吸上的高度與時(shí)間也是自吸式離心泵的重要參數(shù)，高度是指基本液面相同并不變的情況下的，吸入管路中的液面凈高度。時(shí)間是指自吸式離心泵達(dá)到吸上高度的所需時(shí)間數(shù)據(jù)。基于對(duì)多個(gè)廠家自吸泵的對(duì)比與研究可以看出，常規(guī)的自吸式離心泵高度指低于6.5m，時(shí)間也一般控制在30—250s之間。

1.3 無(wú)泄漏離心泵

無(wú)泄漏離心泵中主要包容積式隔膜泵、括屏蔽泵、電磁泵、磁力泵等?；诠こ塘?xí)慣來(lái)看，無(wú)泄漏離心泵在使用過(guò)程中使用較多的是屏蔽泵，由于屏蔽泵是通過(guò)電磁透過(guò)屏蔽套形成的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)輸送介質(zhì)，因此屏蔽泵主要的組成構(gòu)造分為泵體、葉輪、定子、轉(zhuǎn)子、前后軸承及推力盤(pán)等，在泵中電機(jī)與泵主體是一體的。而磁力泵主要是裝在泵軸與電機(jī)軸上，通過(guò)磁轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的磁力實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)葉片的帶動(dòng)，形成輸送介質(zhì)的效果。在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，外磁轉(zhuǎn)子與內(nèi)磁轉(zhuǎn)子相互吸引后形成對(duì)葉片的帶動(dòng)，內(nèi)外轉(zhuǎn)子間的鋼塊數(shù)量一致，所以對(duì)應(yīng)的磁極關(guān)系也一直，在隔離套的影響下可以實(shí)現(xiàn)密封效果，從而達(dá)到無(wú)泄漏的目標(biāo)。

2 無(wú)泄漏離心泵的設(shè)計(jì)探討

傳統(tǒng)的離心泵只包含了工作葉輪及機(jī)械密封或填料密封，填料密封在運(yùn)行一段時(shí)間或過(guò)了磨合期就會(huì)造成泄漏，機(jī)械密封使用一段時(shí)間也會(huì)造成泄漏。提高了泵的維修頻率和維修成本。本次無(wú)泄漏離心泵的技術(shù)方案為：包括泵殼，泵殼上設(shè)有出水口和進(jìn)水口，泵殼內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的伸入端端部安裝有工作葉輪，泵殼一側(cè)的端面上安裝有泵蓋，轉(zhuǎn)軸穿接泵蓋，轉(zhuǎn)軸上套有軸套，軸套與泵蓋內(nèi)孔壁間由內(nèi)而外依次安裝有迷宮密封和油封，端蓋的外端面上安裝有油封壓蓋，油封壓蓋擠壓油封，所述工作葉輪與泵蓋間設(shè)置有密封葉輪，密封葉輪固定安裝于轉(zhuǎn)軸。下圖為結(jié)構(gòu)示意圖。

如上圖所示，一種無(wú)泄漏離心泵，包括泵殼1，泵殼1上設(shè)有出水口2和進(jìn)水口3，泵殼1內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)軸4，轉(zhuǎn)軸4的伸入端端部安裝有工作葉輪5，泵殼1一側(cè)的端面上安裝有泵蓋6，轉(zhuǎn)軸4穿接泵蓋6，轉(zhuǎn)軸4上套有軸套7，軸套7與端蓋1內(nèi)孔壁間由內(nèi)而外依次安裝有迷宮密封8和油封9，泵蓋6的外端面上安裝有油封壓蓋10，油封壓蓋10擠壓油封9，所述工作葉輪5與泵蓋6間設(shè)置有密封葉輪11，密封葉輪11固定安裝于轉(zhuǎn)軸4。

采取以上技術(shù)方案后，本實(shí)用新型的有益效果為：泵在運(yùn)行時(shí)，由于密封葉輪的同步旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生和工作葉輪同樣的壓力后，就平衡了泵產(chǎn)生的壓力，同時(shí)由于迷宮密封的作用避免了輸送介質(zhì)向密封腔流動(dòng)的可能，泵在停止運(yùn)行時(shí)，此時(shí)泵處于需靜密封狀態(tài)，再加裝了油封后，確保了液體無(wú)泄漏的可能，從而保證了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

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