CP Pump Systems 公司: 量身定制的泵监控系统可提高安全性

监控安全型化工流程磁耦合泵的塑料分离罐

CP Pump Systems 公司的磁耦合化工流程泵具有 PFA 塑料内衬 (MKPL),优势显而易见。 壳体内衬特别坚固并且耐真空,即使在输送腐蚀性介质时也能承受高达 200°C 的温度,极其耐腐蚀和抗渗透。 这一特点结合安全免维护型磁耦合驱动器,是一项可确保顺利、无泄漏生产过程的巨大优势,尤其在输送高度腐蚀性化学介质时。

在带有磁耦合器的泵中,分离罐会将磁耦合器的内转子与外转子隔开,其中,前者会接触介质并与泵叶轮相连,后者与电机相连。 通过有效磁力以无接触的方式完成驱动力矩从电机到叶轮的传递。因此,分离罐必须能够承受整个泵压力。 另外,由于分离罐内部接触介质,其必须具备相应的耐化学腐蚀性。 最后,分离罐的壁厚应尽可能小,由一种磁耦合器磁场线可穿透的材料制造而成。

在带有 PFA 塑料内衬的 MKPL 泵中,CP Pump Systems 公司依赖于由改性 PTFE 所构成的 CFK 加强型分离罐。 PTFE 壁厚至少为 2.5 mm。 改性 PTFE 特别耐化学腐蚀,密封并且安全,另外还能抗渗透。通过一个由碳纤维加强塑料 (CFK) 所构成的高强度外层对罐体进行加固。 在 CP 公司中,将 PTFE 内衬和碳纤维层看作是一个单元,在一个工作流程中一起制造。 这种生产方式是独一无二的,可在 PTFE 与碳纤维之间确保最高的强度和连接质量,因此也是泵耐真空性的一个基础。磁耦合器的磁场线可以完全穿透 PTFE 和 CFK,因此,在运行期间几乎没有损耗或发热。

分离罐作为磁耦合泵中承压并且接触介质的壳体部件,对于泵的密封性和安全性来说非常重要。 因此,CP 公司会提供各种选项来监测该 PTFE 分离罐的状态,并根据客户要求进行灵活调整。

人们早就知道对双层壳分离罐的中间腔进行压力监控。 但由于必须将内壳与外壳分离,这就失去了两层壳完全连接的优势,进而可能导致塑料分离罐的耐真空性降低。另外,这种系统通常在某一个壳层发生完全穿孔时才会发出警报,因为在 PTFE 内罐受损时会导致 CFK 外壳(耐化学腐蚀性低)接触介质。 当 CFK 加强层受损时,可能会危及到整个分离罐的强度。

CP Pump Systems 公司 25 年来一直提供这种压力监控系统,然后为此专门设计了在 PTFE 与 CFK 之间存在一个分离腔的分离罐。但由于所述的限制,CP 公司现在已经开发了一种更好的替代性方案。

在 CP Pump Systems 公司新开发的并且已获专利的监测系统中,使用一根非常细的、被嵌入到分离罐壳层中的电线进行监控。使用的电线连续延伸,像一个安全网一样覆盖着整个分离罐。 当罐体过载或受损时,这根电线会被撕断,流经电线的电流会被中断,这一情况可以通过合适的分析单元进行识别。为了进行分析,例如可以连接一个带有传感器断路识别功能的标准型中心发射器。 在连接这种标准型发射器时,只会使用其断路识别功能,在其他情况下不会生成信号。 这种发射器的优势在于经过全球认可并且市场畅销、性价比高、防爆以及具有 SIL 能力。

这种新式的监控系统功能可靠,可及早发现以下损坏:

  • 在所有碳纤维层断裂之前发现分离罐内部的机械损坏。
  • 在所有碳纤维层断裂之前发现分离罐外侧的机械损坏。
  • 分离罐中会引起碳纤维加强层变形和微裂并同时导致电线损坏的过载/过压。
  • 可通过渗透作用穿过分离罐的 PTFE 层并且可能腐蚀碳纤维层树脂连接的泵送介质。 在碳纤维加强层变得太过脆弱之前,电线被腐蚀和破坏。

使用这种新系统时,PTFE 和碳纤维之间不需要间隙或中间腔(类似压力监控系统)。 分离罐是一个单块设计的稳定单元,完全耐真空。CP Pump Systems 公司会提供两种系统以及两种系统的组合。

作者: Thomas Folsche,CTO,CP Pump Systems 公司技术主管

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