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PB系列隔爆型屏蔽电泵使用维护说明书
日期:2018-11-07

适用范围

1 本说明书适用于PB系列各种结构型式的屏蔽电泵。各种结构型式的适用范围如表1


表1 各种型式屏蔽电泵的适用范围

型  号型  式特  征适用温度防爆等级工作压力
PB基本型外循环、内循环130℃以下ExdⅡBT4GbExdⅡCT4Gb 正常为1.6、2.5、4Mpa,更高压力需注明
PBN逆循环型易汽化130℃以下
PBB带保温套结晶温度高100℃以下结晶
PBG高温水冷型水夹套加蛇形管(或热交换器)≤350℃

输送介质温度>80℃者电机外壳上均有水夹套

外壳最高表面温度与防爆型式的关系如表2


表2 最高表面温度与防爆型式

介质温度   ℃≤125125≤190190≤290290≤350
防爆型式dⅡBT1-T4d⒒CT1-T4dⅡBT1-T3dⅡCT1-T3dⅡBT1-T2dⅡCT1-T2dⅡBT1dⅡCT1


2 屏蔽电泵型号说明

屏蔽电泵型号的含义如下

泵结构代码:无标记为基本型; N—为逆循环型; B—为保温型;G—为水冷高温型。

例如:


有时为了叙述方便,省略入口直径和电机规格,只标泵的出口直径和叶轮直径,如PBG200-500。


3 安全事项

3,1 屏蔽电泵使用时应特别注意的事项

a. 严禁无液运转;

b. 起动前应认真清理管路,确保无锈皮及其它固体异物;

c.带水夹套的泵,在起动前必须按规定流量通入冷却水;停机时应后停冷却水;

d.起动前必须先排除吸入管路及泵空腔中的气体,确认排净后方能开机;

e.起动后如发现监测仪表指针指在红区,应停机查找原因后再运转;

f.泵不宜反向长时间运转,以免叶轮固定装置松脱;

g.运转中如发现声音与振动异常,必须停机查明原因,排除后再开机运转;

h.故障状态下管路断流不得超过30s,如管路系统设计时无法保证不断流,应设置断流保护装置。

 

3,2 防爆要点

3.2.1 概述

屏蔽电泵按GB3836.2-2010 《爆炸性环境 第2部分:由隔爆外壳“d”保护的设备》制成防爆标志为

ExdⅡBT4Gb或ExdⅡCT4Gb的屏蔽电泵;适用于除煤矿外的爆炸性环境,可按其防爆标志分别用于ⅡA、ⅡB及ⅡC类,T1-T4组1区、2区爆炸性环境。

屏蔽电泵具有一个完全密封的外壳,有很高的机械强度和密封性。泵送的液体充满电机内腔,其定、转子带电部件用屏蔽套焊接分别屏蔽起来,其与爆炸性气体联通的唯一通道是接线盒;接线盒为隔爆型,其防护等级为IP55.

3.2.2 防爆结构

a 屏蔽电泵的防爆结构见附图1,接线盒的防爆结构见图6

图1

 

序号名称序号名称序号名称序号名称
1轴头螺栓10调整轴套19轴头螺栓28垫圈
2大垫圈11石墨轴承20循环管组件29弹簧垫圈
3双耳止动垫圈12开槽无头螺钉21密封垫30支架
4叶轮13推力盘22放气阀31底座
5泵体14定子23RB盖32密封垫
6内六角圆柱螺钉15转子24六角螺栓33放液孔盖
7六角螺栓1625接地螺栓34FB盖
8平垫圈17石墨轴承26螺母35接线盒
918调整轴套27接地牌36铭牌

 

b  结构 防爆要素

部位防爆要素技术要求
接线盒座(Q235)/接线盒(HT200)接线盒/接线架(4220)接线盒/接线盒盖(HT200)接线盒/仪表壳(ZL102)仪表壳/衬套(ZL102)衬套/表座(4013)1 配合尺寸及偏差(直径与长度)2 表面粗糙度1 尺寸与偏差符合图样规定2 表面粗糙度Ra≤6.3μm 
接线盒/出线座(HT200)防爆螺纹啮合状况1 螺纹精度6H/6g2 啮合不小于5扣,啮合长度≥8mm 
引线电缆(JHXG)/橡胶密封圈(XH-21)密封圈尺寸、硬度及抗老化1 尺寸及偏差符合图样规定2 硬度IRHU 45-55,压缩量≥4mm3 老化试验合格4 出线口部位温度不超过70℃
带电件相互间及与外壳间的距离电气间隙、爬电距离电气间隙≥8mm爬电距离≥10mm 
防爆标志接线盒盖及产品铭牌上有永久性防爆标志ExdⅡBT4Gb或ExdⅡCT4Gb
接地接线盒内有内接地,泵底座上有外接地,并配有相应的附件与接地标志


4  典型结构

屏蔽电泵是泵与电机做成一体,在同一压力空腔内,泵与电机之间无密封,所以也称为无密封泵。电机定子(12)内表面和转子(13)外表面装有非磁性不锈钢板制成的定子屏蔽套(14)和转子屏蔽套(15),分别与两端面的不锈钢板焊接起来,形成两个密封腔,使定子组件及转子组件与所输送的液体隔离开来,像罐子一样,所以称为屏蔽泵。滑动轴承靠输送液润滑,定转子屏蔽套靠输送液冷却,所以从泵出口处引一小部份液体做体内循环,完成上述功能,不同的结构型式,液流路线也有所不同。


4.1 基本型PB

基本型结构有两种,一种为外循环型,一种为轴内循环型。其结构如图2和图3,其循环液的流程如下:

                                            外循环型:                                                                 轴内循环型:

 

图2 基本型(外循环型)


1底座2支架3泵体4叶轮5过滤器6A轴承座6A轴承座7A滑动轴承
7B滑动轴承9A轴承套9B轴承套10A推力盘10B推力盘12定子13转子14定子屏蔽套
15转子屏蔽套1617循环管19接线盒20排气阀39A螺栓39B螺栓39C螺栓
39D螺栓39E螺栓40A垫圈40B垫圈40C垫圈41A弹簧垫圈41B弹簧垫圈41C弹簧垫圈
42A止动垫圈42B止动垫圈

 

图3 基本型(轴内循环型)


1底座2支架3泵体4叶轮6A轴承座6A轴承座7A滑动轴承7B滑动轴承
9A轴承套9B轴承套10A推力盘10B推力盘12定子13转子14定子屏蔽套15转子屏蔽套
1619接线盒20排气阀39A螺栓39B螺栓39C螺栓39D螺栓39E螺栓
40A垫圈40B垫圈40C垫圈41A弹簧垫圈41B弹簧垫圈41C弹簧垫圈42A止动垫圈42B止动垫圈

在基本型中,如输送介质温度较高,则在电机外壳上加上水夹套,其循环液的流程与基本型相同。


4.2  逆循环型PBN

逆循环泵结构如图4,在泵末端引出逆循环管及逆循环法兰,作连管排液之用,输送液体温度较高时,在电机外壳上加水夹套,成为PBNJ。

图4 逆循环型(PBN型)

 

1底座2支架3泵体4叶轮6A轴承座6A轴承座7A滑动轴承7B滑动轴承
9A轴承套9B轴承套10A推力盘10B推力盘12定子13转子14定子屏蔽套15转子屏蔽套
1619接线盒22逆循环法兰39A螺栓39B螺栓39C螺栓39D螺栓39E螺栓
40A垫圈40B垫圈40C垫圈41A弹簧垫圈41B弹簧垫圈41C弹簧垫圈42A止动垫圈42B止动垫圈

逆循环型适用于输送易汽化的液体,特别是当汽蚀余量NPSHa较小时,循环液受到来自电机的热量和轴承磨擦热的作用,液体温度升高,会引起汽化;逆循环型中液体循环流程与基本型相反,循环液循环到泵后端后从尾端排出,直通泵吸入罐的气相区,即便有少量气体也可迅速排出,不致造成危害。其循环液的流程如下:


4.3   水冷高温型PBG

水冷高温型泵结构可制成热交换器冷却型和蛇形管冷却型,蛇形管冷却型如图5,这种泵的特点是通过热屏(30)把泵与电机分成既相通又相对独立的两个空腔,电机空腔以副叶轮作动力,通过循环管及缠绕在电机水冷夹套内的蛇形管形成循环,此循环回路中的液体温度由于蛇形管的冷却作用而大大降低。

图5 水冷高温型(PBG型)


1底座2支架3泵体4叶轮6B轴承座7A滑动轴承7B滑动轴承9A轴承套
9B轴承套10A推力盘10B推力盘11水夹套12定子13转子14定子屏蔽套15转子屏蔽套
1617A循环管17B循环管18蛇形管19接线盒20A排气阀20B排气阀21副叶轮
30热屏39A螺栓39B螺栓39C螺栓39D螺栓39E螺栓39F螺栓40A垫圈
40B垫圈40C垫圈41A弹簧垫圈41B弹簧垫圈41C弹簧垫圈41D弹簧垫圈42A止动垫圈42B止动垫圈

 

其循环液的流程如下:

 

 

4.4  接线盒

4.4.1 配套参数

接线盒是电源线的导入和控制元件导出的重要部件,它的结构和引接处理是达到防爆的重要手段,是企业安全生产的重要环节。

PB系列屏蔽电泵共有M6、M8及M12三种标准接线盒。按电机功率的配置,对于大功率电机,为提供Y/△起动,一台电泵上出两个标准接线盒,其配套数据如表3


表3 接线盒的配套数据

接线盒规格适用的电机功率kW配用电缆规格mm2橡胶密封圈内径mm备     注
M60.75~3.02.5φ13、φ15、φ183个接线端子 
3.7~6.34.0
7.5~156.0
M818.510
22~3016φ32、φ38、φ44、φ50
37~4525
M1255~7535、50
2×M1255~7525φ32、φ38、φ44、φ50用于Y/△起动
9035
M4全系列2.5φ13用于热保护线路

 

4.4.2  结构

接线盒的结构如图6。

图6 接线盒


1密封垫12螺栓23密封垫34垫圈
2接线头13垫圈24接头35垫圈
3垫圈14接线板25密封垫36螺栓
4弹簧垫圈15O形密封垫26密封垫37密封垫
5螺母16内六角螺母27监测仪表38垫圈
6扁螺母17接线斗28螺钉39接头
7测温元件指示标牌18内六角螺栓29垫圈40内六角螺母
8接线盒盖19垫圈30垫圈41垫圈
9螺栓20卡板31连接线42锁紧螺母
10垫圈21锁紧螺母32连接头43卡板
11接线盒22垫圈33热收缩管44接线斗

 

标准接线盒为双出线口,大出线口用于电源线四心电缆的引入,当电源相序R、S、T与电机接线端子U、V、W对应相连时,为泵的规定转向;小出线口用于测温元件的引线。电机接线板上有4介M4接线端子,分别标以1、2、3、4。测温元件通常为热敏并关,160℃时动作,因此它只输出2个讯号,即导通与断开,据此可以设计保护线路。有时使用上希望随时观察电机绕组温度,则可用Pt100热敏电阻埋入定子绕组端部。0℃时铂热电阻的阻值R0=100±0.12Ω;100℃时阻值R100=1.3850 R0,阻值与温度近于线性关系,用户可配上二次仪表,显示瞬时的温度。30kW以下只埋一枚热元件,用1、2两个端子,30kW及以上埋置3枚热元件,其连接方式为:

测量时可分别测一枚,也可测2枚或3枚。

接线板上G1、G2两端子用于连接轴承监测仪表,产品出厂时已接好,一般使用中不动。

PB系列屏蔽泵具有隔爆型接线盒,即所有电气元件均装在隔爆外壳内,组成隔爆外壳的零件有接线盒(11)、接线盒盖(8)、接线盒座、接线板(14)、接线柱(2)、橡胶密封圈及接头(24)等。除在结构上构成隔爆外壳,


5  安装与运转

5.1  安装

a.检查泵的规格和铭牌参数及出厂试验报告,看是否符合要求;

b.检查并清理管路与附件内的异物;

c.把泵放到埋好地脚螺钉的基础上,但不要拧紧,使泵要以在一定程度内自由滑动;先固定出入口法兰,后固定地脚螺钉;并用垫圈调整好位置,避免零部件受过大的预应力;

d.安装水夹套的连接管路;

e.电气接线。


5.2   试运转

5.2.1  过电流继电器的整定

屏蔽电机的额定电流较相同功率的一般电机约大5~10%,因此在整定过电流继电器时应注意铭牌上的数据。从对保护电机考虑,建议保护电流整定在如下范围:

当线路电压变化不大时,整定为1.1倍电机额定电流;当线路电压变化较大时,整定为1.25倍额定电流。

如果泵额定工况下电机非满负荷运行,且实际负载电流比电机额定电流小得多,为避免泵过负荷运行,亦可按实际负载电流整定保护电流。

5.2.2  充液及排气

按下述程序进行充液及排气

a.关闭排出侧阀门,对于逆循环型还应关闭逆循环管路阀门;

b.打开吸入侧阀门,使液体进入泵及电机空腔;

c.打开排出侧阀门和逆向循环管路阀门,排除泵和管路内的气体,排1~2min后再关闭排出侧阀门;

d.操纵泵的排气阀,排出气体,排气阀排气部位应装软管回收液体;输送高温液或危险液时,应注意安全。

5.2.3  辅助管路

带水冷夹套的电泵,必须先通冷却水后通电运转;冷却水入口温度不高于35℃,冷却水流量应不低于表6的规定;逆循环型电泵的逆循环流量应不低于表4的规定。


表4 冷却水的流量及逆循环液流量

机座号1#2#3#4#5#6#
冷却水流量(L/min)202530374065
逆循环流量(L/min)5~1010~1515~2530~5050~7580~100

隔爆型屏蔽电泵,不论输送何种介质,泵暴露在爆炸性环境中的外表面的温度,按铭牌上防爆标志不同,应符合表5的规定;如果超出上述规定,应采取涂敷等措施,防止高温表面与爆炸性介质接触。


表5 电泵表面最高温度限值

防爆标志dⅡBT1dⅡBT2dⅡBT3dⅡBT4
表面最高温度限值(℃)440290195130 


5.2.4  预热

高温屏蔽电泵,不论水冷还是无水冷型,运行前均需预热。最好用100℃以下低温液预热,如无低温液,亦可间断小量通入高温液,以使泵的接液件温升速率不得过快,一般控制在1K/min,最大不应超过3K/min。整机预热后,泵在接近输送液体温度时再起动。

应注意在低温液预热起动时,介质粘度和密度可能较高,电机会出现过负荷现象,此时应操纵入口阀门,减小流量,将电流控制在额定电流以下。


5.2.5  试运转

试运转程序如下:

a.打开吸入侧阀门;

b.关闭排出侧阀门;

c.对逆循环型,打开逆循环管路阀门;

d.接通电源;

e.稍微打开排出侧阀门,观察排出侧的压力及监视仪表是否正常;

f.排出侧阀门不动,运转1~2min后停止数分钟(输送液体粘度愈大,停的时间愈长)后,再次排气,如此重复数次直至气体排净。


5.2.6  运转

试运转后,如无任何问题,则可转入正常运行。慢慢打开排出侧阀门,使之达到规定流量,如有旁通管路亦应打开,水冷管路及逆向循环管路调到表6规定的流量值,并检查下列项目:

a.电机电流是否在允许范围;

b.排出口压力表的指示是否在规定值;

c.监视仪表指示是否正常;

d.振动与噪声有无异常;

经检查如发现有问题,应切断电源,按表11查找原因并排除后转入正常运转。


6   维护与检查

6.1  拆卸按下列程序进行:

a.将排出侧、吸入侧及其它辅助管路的阀门全部关闭;

b.打开泵底排液塞或阀门(23),排出泵内液体;此时如确认是安全的,可打开排气阀,以加速排液;

c.排出辅助管路内的液体;

d.对水冷型泵还应将水循环管路拆除;

e.卸下泵体固定螺栓此时泵腔内没有排净的液体可能流出,要注意安全;

f.卸下固定机架与底座的螺栓,沿轴移动电机使之与泵体脱开,取下密封垫圈并妥为保存以备再用;

g.按图6所示,测量g尺寸,并作记录;

图7  

h.卸下叶轮防松螺栓和垫圈,取下叶轮;

i.卸下前轴承座及轴承;

j.卸下后轴承座;

k.抽出转子,注意保护屏蔽套;

l.把轴承套从轴上拆下,此时应先松开止动垫圈,拧下左旋螺栓,同时取下推力盘。


6.2   检查

6.2.1 轴承的检查:经过常期运行之后,轴承可能取不下来,可在轴承座上进行检查,如未发现问题,就不必取下。主要检查项目:

a.工作面有无光泽,有无损伤;

b.轴承内径和轴承套外径的磨损量应在表8和图7规定的范围内;


7  轴承磨损量的限值(mm)

机座号1#2#3#4#5#6#
ΦA-φB0.40.40.50.50.50.6
L4550607080100

 

图8  

c.推力面及放射状沟槽磨损程度。

如上述任一项不符要求,应取下更换,否则可继续使用。


6.2.2  轴承套及推力盘非作歹的检查:

a.有无腐蚀;

b.工作面有无光泽,有无损伤;

c.磨损程度。

根据损伤程度,确定是否要更换。

6.2.3  检查循环管路有无异物堵塞。

检查各个零部件是否损伤。


6.3  组装

把零部件洗净揩干后,按拆卸逆顺序进行组装,并特别注意下列事项:

a.前后石墨轴承结构不同,内径有直槽者为前轴承,端面有V形槽端为磨擦面;

b.与石墨轴承配套的推力盘,只有一面堆焊硬质合金,不要装反;

c. 石墨轴承与SiC轴承只能成套互换(即轴承、轴承套及推力盘三件为一套);

d.转子组装后轴向窜动量应符合表9的规定;


7 转子轴向窜量(mm)

机 座 号非推力平衡型推力平衡型
1#0.7~2.11.5~2.1
2#0.7~2.11.5~2.1
3#0.9~2.51.9~2.5
4#1.1~2.91.9~2.9
5#1.2~3.02.1~3.0
6#1.4~3.42.5~3.4

e.叶轮轴向间隙的调整。

如图6所示,按不同结构型式泵,调整g尺寸,使之符合表8的规定


8   g尺寸的调整值(mm)

机座号叶轮规格g±0.1
非推力平衡型背叶型推力平衡型
1#1604.01.0(Min)0.5(Min)
2004.0
2504.2
2#1604.0
2004.2
2504.7
3155.0
3#1604.2
2004.5
2505.0
3156.0
4#1604.4
2004.6
2505.0
3156.0
5#1604.41.0(Min)0.5(Min)
2004.6
2505.0
3156.0
6#2004.8
2505.4
3156.4

f.上紧叶轮固定螺栓,用止动垫圈锁紧;

g.密封垫圈类零件及其结合面,在确认无有害伤痕和污物后方可装配,对管接头和塞子类零件,需用新的密封带重新缠紧后组装。


6.4   故障及其排除

按表9进行检查与排除

屏蔽电泵的故障及其排除

  
   现象 

原因

电动机振动与噪声排除方法
不能起动电流过大过热绝缘电阻低监视仪表指在红区轴承磨损快轴承卡住不上液流量不足扬程达不到规定性能降低产生汽蚀流量不稳定振动大振动逐渐增大噪声大噪声逐渐增大
电动机线圈干燥不良通低电压电流进行干燥
电机空腔进水卸下接线盒排出积水,更换密封垫防止进水
电机规格不符更换适应规格电机
腐蚀经与制造厂协商后更换材质
磨损修复或更换磨损件,也可更换材质
轴承负荷过大通告制造厂酌情处理
轴弯曲校直或返制造厂修复
旋转件平衡度不好校动平衡或反制造厂解决
外物堵塞清除异物并采取预防措施
泵规格不适更换适应规格
运行条件吸入口阻力太大检查并清理管路及过滤网
NPSHa不足检查吸入侧液面高度及吸入阻力采取相应措施
排出口阻力太大检查并清理管路
排出口阻力太小检查管路设计
外物堵塞清除异物并采取预防措施
液体含杂物采取措施防止杂质混入介质,如难以解决应选用泥浆泵
液体比重太大请与制造厂协商解决
液体粘度太高请与制造厂协商解决
系统排气不充分重新按程序排气
吸入口进气检查原因采取相应措施
冷却液断流或不足检查管路是否堵塞,必要时加大供水压力
配管不良改变配管
缺相检查接线,保证三相供电
反相调换三相中任二接头位置
未接通电源检查线路及供电设备
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