用于化工行业高温应用的密封屏蔽电机泵
带热交换器的屏蔽式电机泵。(图片来源:hermes - pumpen GmbH)
凭借无泄漏和耐用的屏蔽电机泵，hermes - pumpen GmbH提供了全面的泵概念，在高温应用中比其他泵技术有几个优点。自冷和外冷系列可达API685，包括不同的高温电机和热交换器变种以及合适的测量和控制技术，为系统操作员提供了一个完美匹配其应用的泵解决方案。二级安全壳和其他设计特点确保了系统的安全和连续运行，低生命周期成本。
热是过程工程中最重要的参数之一。许多化学过程只能在确定的高温下进行。离心泵担负着两项重要任务:首先，它将热量安全高效地输送给工艺工程用户;其次，它在高温工艺链内进行泵送。
为消费者提供工艺热量
为了精确设置或调整所需的温度水平，需要使用传热流体间接提供热量。循环传热介质用于加热器和热消费者之间的传热。循环泵维持血液循环。
对于200℃以下的温度，由于水的比热容高，对环境影响小，通常使用水作为传热介质。由于在200°C以上的温度下蒸汽压力大幅增加，在该温度以上使用有机传热流体而不是水。然而，这些液体并不总是无害的，因为其中许多对环境不安全。它们还可能造成重大的潜在危险，例如，当介质的闪点低于工作温度，并在泄漏过程中形成可燃混合物时。高温要求仔细选择和安装用于加热电路的设备。密封泵被认为是最安全的。
流程链内的要求传送任务
当在工艺链内泵送工艺液时，泵经常面临困难的操作条件:温度升高可能伴随着可达几百巴的高压。液体的高凝固点也可能在满足泵送要求时造成问题，需要一个特殊的，通常昂贵的泵加热解决方案。催化剂等固体的存在可能对标准化学泵中使用的机械密封构成严重挑战。
高温应用中的挑战:泵喷嘴上的力和力矩
在高温应用中，泵技术必须克服苛刻的机械挑战。温度升高会引起泵壳的热膨胀。作用在泵喷嘴上的管道会产生很强的力和力矩。
对于高达+320°C的温度，通常使用标准化学泵(带有机械密封和安装在底板上的脚)，通过热障将其与传统电机隔开。如果不使用补偿器-通常情况下-温度超过+320°C，管道系统的力和力矩直接转移到泵喷嘴。
这可能导致泵壳的变形甚至变形。一方面，这些力必须被相应坚固的房屋吸收。另一方面，通过使用API685规定的中心线安装的支架(泵脚)，泵壳的温度诱导膨胀可以均匀地向上和向下分布。温度高于+320°C和最高。+450°C时，基于API 685的密封泵概念通常是更好的解决方案。
热破屏障、机械密封、联轴器
标准化学泵的一个挑战是泵和电机之间的热障要求。在高温下，与密封泵相比，大的尺寸通常是必要的。密封设计的另一个优点是消除了轴通道的泄漏问题。罐装电机泵提供额外的保护:由于他们的二级安全壳，即使定子(衬里)被破坏，泵送的液体也不会泄漏到外部。省略了容易磨损和失效的机械密封，确保了过程的可靠性，特别是在与催化剂的化学反应中。整体和紧凑的整体设计消除了轴对准的需要。这样就不需要机械联轴器、联轴器保护和通常复杂的底板结构。泵和电机连续对准，防止因热膨胀引起的振动和轴承的相关损坏。
用于高温应用的屏蔽电机泵
罐装电动泵通常是为极端条件设计的，用于泵送具有极端温度和潜在危险的液体和气体。这些完全封闭的离心泵在单体设计是由屏蔽电机驱动，感谢一个通用轴使用电磁原理。部分流动用于冷却电机和润滑两个相同的流体动力滑动轴承。部分流量流经转子和定子之间的间隙后，通过空心轴反馈到叶轮的压力侧。对于高温应用，赫尔墨斯提供两种独特的设计:带有外部冷却电机的屏蔽电机泵和具有足够内部冷却电机的屏蔽电机泵。
带外部冷却电机的屏蔽电机泵
在这个概念中，泵和屏蔽电机由一个短的中间件分开，以进行热耦。这就防止了热量从泵传递到电机。一个长而窄的环形间隙平衡了液压系统和转子室之间的压力。辅助叶轮安装在电机内，通过设置在电机周围或单独安装的外部冷却器使转子腔内的同类型流体循环。来自电机的热损失被冷却剂吸收。这就创建了两个具有不同温度水平的传输电路。工作回路的温度最高可达+480°C，而二次冷却/润滑回路的泵送液体温度显著低于+60°C到+80°C。因此，电机绕组可以设计使用耐用绝缘等级H (H-180绕组，最高180°C)。由于热障环形间隙中的压力均衡，两个温度层之间几乎没有流体交换。通过使用单独的冷却电路，无需将电机部分的流量从高工作温度水平冷却到正常屏蔽电机允许的值，并将其返回到输出流量。 This would cause excessive energy loss. This cooler variant or layout can be used with single and multi-stage canned motor pumps. Depending on the use and application, this version is equipped with a plate or tubular heat exchanger. If no cooling water is available, air coolers of diverse designs can also be used. Available are simple honeycomb coolers with fans that are arranged above the unit and attached to the base plate. For larger pump outputs, separately installed system dry-air coolers with axial fans are used.
带自冷内冷电机的罐装电机泵
如果没有足够或没有足够质量的冷却液可用于电机冷却，则必须采用另一种设计。对于各种类型的泵送介质，在启动前还需要对泵内和屏蔽电机内的泵送介质进行加热。这种情况下所需的温度通常超过上述绝缘等级h的最高允许温度范围。这是使用绝缘等级C的特殊绕组(C-220绕组，C-400绕组)屏蔽电机的地方。有了所谓的“高温电机”，可以很容易地解决高温范围内的各种泵送作业。采用有机硅陶瓷作为绝缘材料，并采取适当措施防止铜线氧化。这种类型的绕组可以在绕组末端管理+450°C的恒定温度。这允许经济的电机负载高达+400°C(泵送介质的温度)。位于电机壳体中央的翅片通过自冷屏蔽电机的自然对流提高散热。
赫尔密斯泵组合的性能范围
作为罐装电机泵的专家，hermes - pumpen GmbH提供各种系列的产品，适用于高温应用。该产品组合包括液体气体、沸腾介质和冷凝液的自冷泵，热有机传热油和加热浴液的外部冷却泵，包括根据API685的设计变体。性能范围包括流体温度高达+480°C，系统压力高达120 MPa，额定功率高达690kw。
转子衬，赫尔墨斯的核心竞争力之一，是使用挤压工艺制造的，作为镍基合金，是高效屏蔽电机必不可少的部分。在隔爆封装版本中，屏蔽电机符合指令2014 / 34 / EU的防爆要求。
