屏蔽泵的液力部件可以采用和有密封泵相同的型式,即可用有密封泵的液力端與屏蔽電動機組合構成屏蔽泵,將一般離心泵的葉輪、蝸殼和進出口法蘭的結構在屏蔽泵上。
屏蔽泵大多用在中、小流量和功率不大的工況下。從目前的使用情況看,在小流量范圍內(0.1~6m3/h),有很多種規格的產品能很好地滿足使用要求,在這種小流量范圍內,卻較難選到合適的離心泵。
屏蔽泵的揚程一般為10m~150m,再高的揚程也可以達到。根據所需揚程不同,可以做成單級或多級。
屏蔽泵的性能曲線與一般離心泵類似,只是泵的效率略低些,因從泵出口處需引一股液體冷卻電機和潤滑軸承。為了降低泵所要求的汽蝕余量,在葉輪進口處通常可裝上誘導輪,使NPSHr降低到0.3m。
屏蔽泵通常采用滑動軸承,由被輸送介質來潤滑。軸承常采用耐腐性強、耐磨性好、有自潤滑性的石墨制成,它與表面堆焊鎢、鉻、鈷等硬質合金或等離子噴涂氮化硅一類硬質合金制成的軸套組成摩擦副,詞鐘石墨型的軸承使用壽命約為一年以上。有些制造廠采用硬對硬的摩擦副,例如:硬鉻對氧化鋯、碳化硅對碳化硅。采用硬質摩擦副材料可使軸承的使用壽命增至2年以上。有的制造廠在碳化硅軸承表面上覆蓋一層石墨,使軸承可以承受短時間的干運轉而不致損壞。
被輸送介質的粘度和潤滑性堆軸承的使用壽命有很大影響,一般,粘度低的介質潤滑性差,但如果粘度過高,液體與轉動件摩擦生熱太大。通常情況下,介質粘度在0.1~20cP之間都是可以接受的,若粘度再高(達到140~150cP),需要特殊設計。
因為屏蔽泵的軸承不用潤滑油潤滑,所以它只能承受較小的徑向載荷和軸向載荷。設計時,要采用各種辦法減少軸承的負荷。減小徑向的方向通常有以下幾種:
1.采用雙蝸殼形泵體,將泵的蝸殼做成帶有兩個錯開180°的隔舌,將流體分成兩個相等雙蝸殼的結構給鑄造、清砂帶來很多困難,實際上較小采用。
2.采用圓形泵體,泵體產生的徑向力在泵的關閉點(指泵的出口閥全關,流量為零時)與最高效率點之間的范圍內要比蝸殼型泵體為小,特別是在最高效率點時,用來減小徑向力的效果最好。但這種泵體水力性能比蝸殼型稍差。
3.采用多流道泵體,從理論上講,多流道泵體可使徑向合力為零,使軸承不受徑向力。實際上,由于制造誤差,流道不不會對稱等原因,徑向力不容易做到不會消除。
減小軸向力的方法如下:
1.采用自動推理平衡裝置,通過葉輪輪盤背面固定的和可變的兩種密封環,在流體力的作用下,使葉輪前面和背面壓力相平衡的辦法來消除軸向力。在正常情況下,推力軸承不受力,只有在起動和意外情況下,止推盤才會與軸承上推面相接觸。
2.采用背葉輪推力平衡機構,在葉輪背面配有徑向布置的葉片,也可大大地減小軸向力。
以上各種方法,各有優缺點,需要根據實踐經驗和泵體的總體設計進行綜合考慮和選擇。