[摘要]引进甘肃省科学院磁性器件研究所磁力泵对锅炉暖风起疏水泵进行改造，取得了良好效益，有良好的应用推广前景。
 
[关键词] 磁力驱动 泄露 无密封 双层壳体结构
 
一、引言：
国电宁夏石嘴山发电有限责任公司#1、2、3、4机组锅炉暖风器疏水泵均选用泵行业常规多级泵，轴封为填料（石棉盘根）密封。由于泵入口压为1.49MPa，疏水温度为160℃左右，在进口压力和温度较高的情况下运行，填料（石棉盘根）很容易失效，飞溅出的热水窜入轴承箱内，轴承容易损坏，更换频繁。在高温水的输送中，须对填料（石棉盘根）密封进行冷却和冲洗，这样还需增加复杂的自身冷却和冲洗系统，这就不可避免地造成了对系统水质的污染，使水质不能达标。同时，会因热变形带来的中段间泄漏问题仍然无法解决。检修周期短，检修工作量大，因此暖风器疏水泵急需改造。
二、暖风器疏水泵故障原因分析：
暖风器疏水泵出现故障原因有四种。
第一种为泄漏。（1）轴封泄漏。轴封采用了最简单的填料（石棉盘根）密封形式，在使用过程中，通过紧固填料（石棉盘根）压盖的方法来调节轴封的泄漏量，正常的密封应保持在每分钟约30滴的泄漏量为宜，由于疏水温度较高，填料（石棉盘根）容易老化而失效，导致轴端泄漏量加大，不断通过紧固填料（石棉盘根）压盖的方法会使填料（石棉盘根）与轴之间的摩擦力增加，这样就加速了填料（石棉盘根）的磨损，并且加大了轴的扭矩，泵的负荷也因此而变大。（2）泵中段结合面处的泄漏。暖风器疏水泵采用了节段式结构。进水段、中段和出水段的静止结合面用纸垫通过拉紧螺栓而达到密封。在高温状态下，由于泵体的膨胀，拉杆螺母易松动或拉杆变形，导致中段结合面间距加大而泄漏。
第二种为水质不达标。在高温水的输送中，须对填料（石棉盘根）密封进行冲洗和冷却，这样还需增加复杂的自身冷却和冲洗系统。由于暖风器疏水系统压力和温度的不稳定，造成系统的汽化，泵腔内容易形成负压，轴封冷却水或冲洗水因此窜入泵腔内，由于冷却水和冲洗水为自来水，而系统水为软化水（洁净水），所以造成对系统水质的污染，使水质不能达标。
第三种为平衡组件易磨损。暖风器疏水箱的容积为3 m3，为保持一定的水位，疏水箱的来水量应与出水量保持一直，这样就要求辅汽量应与泵的运行流量应保持一直。当辅汽量增加或减小时，系统温度和压力也相应增加或减小了，但温度和压力的增加或减小量不一定相匹配（水为液态时的饱和蒸汽压和饱和温度的匹配），使系统水可能为液态、气态或汽液混输。系统水的汽化或汽液混输状态，导致轴向力趋于不平衡，平衡盘无法脱开，平衡组件易磨损。
第四种为轴承易损坏。泵采用的是两端外置式轴承体结构，为防止水进入轴承体内，在轴承前装有挡水圈，当填料（石棉盘根）老化而失效后，轴封处的泄漏增大，飞溅出的高温水越过挡水圈而窜入轴承箱内，轴承容易损坏，更换频繁。
三、    改造前的泵的结构形式：
普通多级泵的结构形式基本是一致的，均为节段式结构；联轴器连接形式；滚动轴承；轴承体相对泵体是两端外置的；采用填料密封或机械密封等轴封形式。
节段式结构是利用多个叶轮逐级增加压力或单个扬程的叠加来达到一定扬程或压力的，用拉杆将多个单级结构组合而成的泵型，这样，多个单级结构之间就存在密封问题，一般是静止结合面用纸垫通过拉紧螺栓而达到密封效果的。
联轴器是用于连接驱动与被驱动设备的装置，有爪型的、弹性主肖的、膜片的等。采用联轴器均要调整驱动与被驱动之间在一定的同心度范围内。
滚动轴承具有一定的径向和轴向承载能力。在高温介质输送中，需要冷却和润滑装置，同时噪音大。轴承体相对泵体是两端外置的，主要是便于润滑或冷却，具有独立的润滑或冷却腔室。
轴封采用填料密封或机械密封等形式。填料密封结构简单，但填料易老化，泄漏量较大。而机械密封泄漏量小，但结构相对复杂。在高温介质输送中，两者都需要增加冷却水和冲洗水系统。
四、    改造后的泵的结构形式：
改造后泵为磁力驱动多级离心泵，节段式改造为双层壳体结构（即将节段式结构置于双层壳体结构内），通常在检修过程中需要更换中段结合面处的纸垫或紧固拉杆来防止泄漏的，采用双层壳体结构后，无须考虑中段结合面处的泄漏，不存在介质对外泄漏问题。泵和电机是软连接的，将刚性联接转换为无接触的磁力驱动软连接，泵与电机的同心度是通过支架连接来保证的，无须调整。轴承采用滑动轴承（Sic陶瓷），其摩擦系数小、硬度高，抗磨能力强。轴承内置于泵体内，为内置式结构，轴承依靠输送液体自润滑、输送介质冷却，不需要外接冷却循环水冷却和滚动轴承容易进水损坏的问题，使运行更加安全可靠。改造后的泵是无密封的，在磁性联轴器中间设置有隔离套，使泵的轴头被包封到泵内，与驱动端完全隔离，将动密封转换为静密封，达到全密封、无泄漏的效果。
当泵发生汽蚀或系统疏水发生汽化甚至空化时，电机负荷减小，电流也将减小。依据电流减小的变化趋势，在电机主回路上安装欠流保护器旨在感应电机电流变化，当电流减小到欠流保护整定电流值时，将切断电机主回路，以达到保护泵的目的。欠流保护器整定值依据泵性能试验数据确定：小于水泵关死点电流值1～2A
五、改造后的评价：
1、无密封，无泄漏，无污染；
2、高入口压力，双层壳体保护；
3、轴向力有效平衡，运行安全可靠；
4、相对体积小，噪音低，运转周期长；
5、泵和电机由支架连接，无需调整泵与电机同心度；
6、无需外接水，轴承为自润滑，输送介质冷却；
7、安装欠电流保护装置，使泵更加安全可靠运行。
改造后的暖风器疏水泵完全消除了改造前普通多级离心泵所产生的故障，检修简单，两年内无需检修，运行平稳，经济，可靠。
 
参考文献：《磁力驱动技术与设备》 赵克中 2003年12月