安全、环保、高效的液氯输送技术

安全、环保、高效的液氯输送技术

于静杰，孙 武 ,邹立莉   

1）屏蔽泵的工作原理

屏蔽泵的泵头和电机都被封闭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。屏蔽泵的叶轮和电动机的转子固定在同一根轴上，利用屏蔽套将电动机的转子和定子隔开，转子在被输送的介质中运转，支撑转子的是两个滑动轴承，靠输送的介质冷却润滑轴承和带走电机产生的部分热量，其动力通过定子磁场传递给转子。

2）结构特点及工艺流程

屏蔽泵在结构上只有静密封而无动密封，因此输送液体时能保证一滴不漏。和所有的普通离心泵一样，泵选好后，把泵的入口同液氯储槽用合适尺寸管线（比泵入口大一至两个规格）连接上，只要装置的有效汽蚀余量NPSHa大于泵的必须汽蚀余量NPSHr，泵即可工作输送液体。由于很多液氯生产厂家的液氯储槽刚好放在地面上或比地面高一点，而每种规格泵的汽蚀余量NPSHr是一定的，要想提升装置的汽蚀余量NPSHa以满足使用要求，就必须拉开泵与液氯储槽间的垂直距离，而要抬高所有储槽的高度是比较麻烦的。修一个3~4米深左右的坑，把泵安装在坑里，问题就可以解决了（文后附图四：液氯包装及工艺用屏蔽泵安装系统图）。为了提高运转的安全性，液氯屏蔽泵通常都须设有监控装置：如德国进口的液位监控器N30（监测泵中有无液氯）和温度监控器T30（监测泵转子腔温度）（专利号02211201.4）等。

3）海密梯克屏蔽泵及其使用特点

a全封闭，无动密封，绝对零泄漏，安全可靠；

b海密梯克泵独特的高压内循环结构（专利号：02211205.7），保证液氯在泵转子腔内不汽化

c德国进口的哈氏合金屏蔽套，涡流损失小，滚压成型，性能可靠；

d纯晶体碳化硅滑动轴承SSIC（无压烧结的α级碳化硅）（专利号：02211204.9）。碳化硅滑动轴承承载能力高，且具有极强的耐冲蚀、耐化学腐蚀、耐磨损和良好的耐热性，使用寿命长；

e轴向力自动平衡，零轴向运转力；

f欧洲优秀的水力模型和高性能电机保证了整机的高效运转；

g设备投资小，无辅助设施，安装费用低；

h结构简单，拆卸维修方便，长期可靠运转，维护费用低；

i适于连续操作，操作简单，流量、压力范围广；

k基本无废气、废渣排放；

l无液氯汽化过程，消除了因NCl3的富集而发生爆炸的隐患；

m海密梯克泵为免维护泵，连续运转寿命一般均在5年以上，无须经常更换备件；

n泵启动前应充分预冷。

屏蔽泵输送液氯，工艺管线很简单、屏蔽泵无动密封（绝对零泄漏）、滑动轴承无需其它介质润滑（靠输送介质，此为液氯）、寿命长、操作和维护很简单、价格相对又比较低等，诸多优点让我们有理由说屏蔽泵输送液氯是目前最好的，尤其是新建和改造项目，旧的液氯输送工艺方法正逐步被替换。

大连海密梯克泵业有限公司作为德国海密梯克公司的合资子公司，秉承了其世界领先的屏蔽泵技术及生产经验，成立近十年以来，已经为近40家氯碱企业提供70余台液氯屏蔽泵及完善的安全保护系统，使用效果都非常好（如：青岛海晶化工集团有限公司、山东恒通化工股份有限公司、无锡格林艾普化工有限公司、山东诸城泰盛化工有限公司、山东东岳集团、山东农药化工集团、江西星火有机硅厂、陕西神府北元化工有限公司、河北黄骅市金华化工有限公司、湖南南天股份有限公司、陕西省化工总厂、济宁金威煤电有限公司、江苏南通江山农药化工股份有限公司、河南洛阳新安电力集团金属钠有限公司、吉化集团公司四氯化硅厂、吉林化学工业公司电石厂、江苏苏龙化工有限公司、山东新汶矿业有限公司等等）。从液氯输送的使用情况来看，其一般要求液氯流量为5~20m3/h，扬程为90m左右，温度为-10 ~ -20℃。大连海密梯克屏蔽泵性能范围如下：

流量      Qmax=800m3/h

扬程      Hmax=600m

系统压力  Pmax=10Mpa

温度      T=-120~400℃

轴功率    P2max=135KW

泵效率    ηmax=80%

磁力驱动泵是无泄漏泵的一种，也可以用于液氯的输送。国内这些年来只有几家企业使用过磁力驱动泵，但效果不很理想。原因是：（1）其安全可靠性不如屏蔽泵。磁力驱动泵一般只有一层隔离套（单层保护），一旦因机械问题或隔离套自身质量问题而导致其损坏，液氯将直接泄露到大气中。而屏蔽泵除屏蔽套外还有一层电机外壳静密封（双层保护），一旦屏蔽套损坏，液氯将进入电机腔体内而不会直接露向大气。这也是为什么在极其危险的介质输送时必须选用屏蔽泵的原因，如核电行业含危险介质的液体、化工行业的光气、环氧乙烷及液氯。（2）磁力驱动泵故障率较屏蔽泵高很多。因为磁力驱动泵有6套轴承（2套滑动轴承，4套滚动轴承），且两根轴通过连轴器连接同步运转，故障率一般为20%。屏蔽泵只有两套滑动轴承和一根轴，运转平稳，故障率一般为7%。故障率高不仅会造成液氯装置的安全环保隐患，影响正常生产，增加运维成本，还会造成重大安全事故。（注：故障率数据来源于德国赫斯特（Hoechst）公司）（3）采用中压法和低压法生产的液氯温度为-10 ~ -20℃，泵外会结冰。而磁力驱动泵内外磁钢间因有间隙（可进空气）而结冰，导致泵无法运转。当然有些国外厂家通过进行特殊设计，在内外磁钢间隙充氮气解决这一问题。