给石油化工装置泵选型时，对泵的要求必须满足对介质特性的要求，对输送易燃、易爆、易挥发的低温介质（液化石油气等）、有毒或贵介质的泵要求轴封可靠或采用无泄漏泵。应优先选用无泄漏泵，如屏蔽泵、磁力泵。

本文从屏蔽泵和磁力泵的结构和原理，深入分析屏蔽泵和磁力泵各自的优势特点，对石化化工装置无泄漏泵的选型有一定的指导意义。

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工业对泵的高要求

 

随着化学工业的发展以及人们对环境、安全意识的提高，对化工用泵的要求也越来越高。在一些场合（如输送易燃、易爆、易挥发的低温介质（液化石油气等）、有毒或贵介质的场合）对某些泵提出了绝对无泄漏要求，这种需求促进了无泄漏泵，屏蔽泵和磁力泵的发展。

现在屏蔽泵和磁力泵广泛应用于化工、制药、核工业、航天等行业。屏蔽泵和磁力泵都属于无泄漏泵，无轴封，但他们的结构和原理不同。

屏蔽泵和磁力泵相比，磁力泵具有价格低、不用返厂维修的优点，屏蔽泵具有安全性更高、运行振动和噪音小、故障率低、平时维修工作量小的优点。

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屏蔽泵和磁力泵的

 

结构特点和工作原理

1、屏蔽泵的结构特点和工作原理

屏蔽泵是一种无密封泵，泵轴与电机轴共用一根轴，叶轮装在这根公共轴上，电机与泵融为一体，都被密封在一个被泵送介质充满的压力容器内，此压力容器只有静密封，并由一个电线组来提供旋转磁场并驱动转子。

图1，其主要由泵体、叶轮、定子、转子、前后导轴承、轴套以及推动盘组成。转子轴端装有叶轮，由前后导轴承支撑，浸在输送的介质中，形成无轴封的结构，以达到无泄漏输送的目的。

图1：屏蔽泵结构简图

屏蔽泵其实就是把电机里面的转子和定子隔离开，电机转子与叶轮都做在公共轴上，转子与叶轮一起旋转。转子外面再做一个屏蔽套密封起来，这样介质与转子接触，被密封在屏蔽套里面。

电机定子绕组在屏蔽套外周，直接利用电动机的原理来驱动叶轮（屏蔽泵这种电机设计是一种屏蔽式专用电机）。简单来讲，屏蔽泵效果就相同于把泵与电机封在同一个密封壳中。

2、磁力泵的结构特点和工作原理

磁力泵由泵、磁力传动器、电动机三部分组成，电机是普通电机，电机轴和泵轴是2根轴，通过普通联轴器连接，关键部件磁力传动器由外磁转子、内磁转子及不导磁的隔离套组成。

图1，其主要由泵体、叶轮、轴、内磁钢转子、外磁钢转子、隔离套、轴承等组成。泵轴上装有一个圆筒形的外磁转子，外磁转子内表面均匀布置着NS极相见排列的永磁体。
泵的转动部件也装有一个圆筒形的内磁转子，内磁转子外表面同样均匀布置着NS极相见排列的永磁体。电机带动外磁转子旋转，由于永磁体的相互吸引，外磁转子带动内磁转子同步旋转，进而带动泵轴旋转。

内磁转子与介质接触，内外磁转子之间加一个非磁性材料制作的隔离套，隔离套固定在泵端盖上，这样将被抽送的介质以静密封的形式密封在隔离套内。磁力泵主要用在高端应用场合，比如在输送强酸、强碱、液氯等有害介质时是最理想的选择。

 

图2：磁力泵结构示例图

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屏蔽泵和磁力泵的

 

特点对比分析

根据屏蔽泵和磁力泵的结构特点和工作原理，可知屏蔽泵和磁力泵的共同点是都属于叶片式离心泵，无泄漏泵，都没有任何轴封；不同点是彼此的结构原理完全不同。其各自的优势如下表1和2所示：

表1 屏蔽泵优势
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序号	比较项目	屏蔽泵	磁力泵
1	密封性能、轴承润滑	工艺介质部分全密封结构，轴承由工艺介质润滑	工艺介质部分全密封结构，隔离套内轴承由工艺介质润滑，但泵腔外部轴承必须定期加油润滑
2	安全性	屏蔽套和电机外壳双层密封，一旦屏蔽套破损，屏蔽电机的外壳也起到密封的作用	介质与外界之间只有隔离套起密封作用，一旦隔离套破损将导致工艺介质迅速扩散到大气中
3	压力	虽说屏蔽套一般只有0.5～0.6mm厚，但在定子及加固套的辅助作用下，屏蔽泵可承受较大的工艺介质压力。	磁力泵的耐压的提高只能通过增加隔离的厚度来实现，但隔离套加厚将导致磁力的传导能力下降，降低效率，所以隔离套不能太厚，使磁力泵的耐压能力受到限制
4	温度	–160～+480℃	–10 ～+400℃
5	粘度范围	屏蔽电机产生的热量能够给工艺介质加热，使得电机腔内的介质粘度下降，因此屏蔽泵适用的粘度范围比磁力泵大	适用的粘度范围较窄
6	噪音	噪音很小，无滚动轴承、联轴器、电机风扇	电机风扇、联轴器、滚动轴承运转时会产生很大的噪音
7	长度	短小，结构紧凑	有轴承架、联轴器、电机部分，总体尺寸较大
8	联轴器	不需联轴器	需要普通联轴器与电机连接
9	主要故障点及维修工作量	故障点较少：两个轴承、屏蔽套、电机线圈。故障较少，维修量小	故障点较多：六个轴承、联轴器、隔离套、电机线圈。故障相对较多，维修量相对较大

表2：磁力泵优势
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序号	比较项目	屏蔽泵	磁力泵
1	是否返厂维修	轴承可以现场更换，但若屏蔽套破损，需返厂进行更换	所有备件均可在用现场更换，不用返厂维修。
2	屏蔽（隔离）套厚度	一般0.5mm	一般0.8～1.3mm
3	输送含颗粒介质	原则上不允许有颗粒，特别是硬质颗粒影响轴承润滑和屏蔽套。	原则上不允许有颗粒，特别是硬质颗粒影响轴承润滑和隔离套，但由于隔离套相对屏蔽泵屏蔽套要厚，杂质划伤对隔离套影响相对要小一点
4	效率	比磁力泵略低	一般磁力泵电机（普通电机）比屏蔽泵电机的效率高，但由于磁力传动及机械联轴器传动相应损失一定的效率，总体来说磁力泵的效率比屏蔽泵的效率略高
5	价格	比磁力泵价格要高	根据厂家不同，价格比屏蔽泵低约5～20%

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结语

 

在石油、化工装置对泵的要求，必须满足对介质特性的要求，要充分考虑输送介质的特性，工况环境的特点，安全环保的要求及经济成本进行综合考虑。安全优先，经济性为本。

在石油化工泵选型规范中，对输送易燃、易爆、易挥发、有毒或贵介质的泵要求达到无泄漏，因此应优先选用无泄漏泵，屏蔽泵、磁力泵。而对于屏蔽泵和磁力泵具体如何选择，那就应该结合两种泵的不同特点，介质工况及生产的实际需要，综合考虑经济成本来决定。

从上面的对比可以看出，屏蔽泵和磁力泵是两种不同的技术，但流体部分都是全密封构造，无须机械密封或填料密封即可实现无泄漏，都可选为对密封要求高的工艺介质用泵。

屏蔽泵和磁力泵相比，磁力泵具有价格低、不用返厂维修的优点，屏蔽泵具有安全性更高、运行振动和噪音小、故障率低、平时维修工作量小的优点。

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