我國(guó)北方地區(qū)一直以傳統(tǒng)的燃煤、燃油采暖，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市規(guī)模的擴(kuò)大，這些傳統(tǒng)的采暖方式的缺點(diǎn)越來(lái)越突出，不能適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的要求，據(jù)統(tǒng)計(jì)燃煤采暖已經(jīng)成為北方城市冬季空氣污染的罪魁禍?zhǔn)住Ｈ绫本?999年北京市終端能源消費(fèi)量為3828萬(wàn)噸標(biāo)煤，其中煤炭消費(fèi)量2011萬(wàn)噸；約占終端能源消費(fèi)量的53%，是造成大氣污染的主要根源[1]。為了避免尾部受熱面的低溫腐蝕，傳統(tǒng)的燃煤供熱鍋爐排煙溫度通常高于150℃，蒸汽鍋爐甚至高于200℃，大多數(shù)燃?xì)鉄崴仩t的排煙溫度在140℃-200℃之間。過(guò)高的排煙溫度不僅耗費(fèi)了大量的能源，而且提高了鍋爐的運(yùn)行成本[2，3]。因此對(duì)于這些地區(qū)探索出一些潔凈，節(jié)能的采暖技術(shù)就具有非?，F(xiàn)實(shí)而重要的意義，并逐漸成為工程界、學(xué)術(shù)界普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。
為此，20世紀(jì)70年代以來(lái)，西歐和美國(guó)等相繼研制了冷凝式鍋爐，即在傳統(tǒng)鍋爐的基礎(chǔ)上加設(shè)冷凝式熱交換受熱面，將排煙溫度降到40-50℃，使煙氣中的水蒸氣冷凝下來(lái)并釋放潛熱，可以使熱效率提高到*以上（以低位發(fā)熱量計(jì)算）；同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，在煙氣冷凝時(shí)，煙氣中的SOx、NOx、CO2、CO以及飛灰和煙塵能部分或者全部溶解于水中，這樣就使排入大氣中的有害物質(zhì)大大減少，有利于環(huán)保[2，3]。因此，采用冷凝式鍋爐對(duì)節(jié)能和環(huán)保都具有非常重要的意義。但是我國(guó)采用傳統(tǒng)95/70℃閉式供熱系統(tǒng)，相當(dāng)多的鍋爐按80/70℃運(yùn)行[4]。當(dāng)采用潔凈燃料天然氣時(shí)，煙氣的露點(diǎn)溫度一般在55℃左右，要通過(guò)原有供熱系統(tǒng)的回水去完成煙氣的冷凝是不可行的。并且較高溫度的排煙，相對(duì)于用空氣源熱泵采暖的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，應(yīng)是較好的低溫?zé)嵩碵自吸泵5]。針對(duì)冷凝式鍋爐應(yīng)用于我國(guó)傳統(tǒng)供熱存在的問(wèn)題，為了達(dá)到節(jié)能和環(huán)保的目的，介紹國(guó)外廣泛應(yīng)用的煙氣的余熱回收系統(tǒng)—冷凝式鍋爐與熱泵聯(lián)合系統(tǒng)。
2冷凝式鍋爐與熱泵聯(lián)合系統(tǒng)
冷凝式鍋爐與熱泵聯(lián)合系統(tǒng)不僅利用了冷凝式鍋爐節(jié)能和環(huán)保的原理，還利用了熱泵提高低品位熱能到高品位熱能的原理。在該系統(tǒng)中為了使熱泵系統(tǒng)盡可能的回收較低品位的熱能，減少熱泵系統(tǒng)裝機(jī)容量和電耗，做到盡可能的節(jié)能，先將熱網(wǎng)回水與來(lái)自冷凝式鍋爐本體高溫的排煙進(jìn)行換熱，使煙氣冷卻至一定的溫度，再將低溫的煙氣通過(guò)冷凝換熱器（為防腐材料，如不銹鋼），回收煙氣中的部分潛熱和顯熱。為了維持熱泵蒸發(fā)端低溫?zé)嵩礈囟鹊姆€(wěn)定性，并減小蒸發(fā)端的傳熱平均溫差，采用煙氣先通過(guò)間壁式冷凝換熱器（如板式、管式等）或接觸式冷凝換熱器（如液柱式、填料式等），用低溫水（冷卻水）先與煙氣換熱，再將被加熱的冷卻水用水泵抽送到熱泵的蒸發(fā)端，和熱泵工質(zhì)(如R11等)發(fā)生熱交換。下面介紹冷凝換熱器與熱泵聯(lián)合熱能回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)有兩種型式：如圖1間壁式冷凝換熱器與熱泵聯(lián)合熱能回收系統(tǒng)和圖2接觸式冷凝換熱器與熱泵聯(lián)合熱能回收系統(tǒng)。
該泵設(shè)計(jì)*，無(wú)軸封，作為一種無(wú)泄漏、免維護(hù)、運(yùn)行可靠性好的離心泵，具有安全、、節(jié)能特性。適用于輸送有腐蝕性的、有毒的、易燃的、易爆的、昂貴的或易汽化的液體等。除此之外，海密梯克磁力泵也適合輸送高溫、低溫流體以及真空狀態(tài)下的液體。由于具有*無(wú)泄漏的優(yōu)點(diǎn)，成功地解決了流體輸送中的跑、冒、滴、漏的問(wèn)題，已成為環(huán)保工程中不可替代的產(chǎn)品，廣泛用于石油、化工、制冷、空調(diào)、航天、等領(lǐng)域中。
與傳統(tǒng)密封泵相比，海密梯克螺桿泵磁力泵具有維護(hù)維修工作量小，無(wú)需外加潤(rùn)滑油，無(wú)泄漏，振動(dòng)、噪音小等優(yōu)點(diǎn)。但由于其自身的特點(diǎn)使其在很多方面又與傳統(tǒng)離心泵不同，所以要在工藝、安裝、操作等方面采取一些措施和途徑來(lái)保證它的可靠平穩(wěn)運(yùn)行。
二、海密梯克磁力泵的特點(diǎn)
1．結(jié)構(gòu)：海密梯克磁力泵是軸向吸入、徑向排出的臥式*無(wú)泄漏離心泵，泵軸通過(guò)磁力聯(lián)軸器傳動(dòng)，無(wú)旋轉(zhuǎn)軸封裝置，海密梯克磁力泵實(shí)現(xiàn)“零泄漏”。
2．軸承：海密梯克磁力泵的驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)滾動(dòng)軸承支承，滾動(dòng)軸承由其自身的潤(rùn)滑脂進(jìn)行潤(rùn)滑；泵軸通過(guò)水力滑動(dòng)軸承支承。
3．磁力聯(lián)軸器：海密梯克克磁力泵的磁塊是高質(zhì)量的稀土永磁材料，其zui高不可逆退溫度可達(dá)350-400℃，充分保證了磁力聯(lián)軸器具有可靠的性能。正常工作時(shí)，磁力聯(lián)軸器與三相異步電動(dòng)機(jī)同步運(yùn)轉(zhuǎn)，性能穩(wěn)定。而且*磁鐵具有很高的穩(wěn)定性，能防止在組裝和拆卸轉(zhuǎn)子時(shí)或泵在zui大傳遞扭矩下工作時(shí)產(chǎn)生的不良影響。
4．滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑與磁力聯(lián)軸器的冷卻：由泵所輸送的介質(zhì)潤(rùn)滑和冷卻，無(wú)需外加潤(rùn)滑油和冷卻水系統(tǒng)。
5．軸向力平衡：在工作時(shí)，海密梯克磁力泵的軸向力由水力自動(dòng)平衡，推動(dòng)盤只在啟動(dòng)和停車時(shí)承受瞬時(shí)的軸向推力作用。
三、海密梯克磁力泵常見(jiàn)故障問(wèn)題分析
1．泵運(yùn)行工況波動(dòng)大而導(dǎo)致的問(wèn)題：海密梯克磁力泵的軸向力是通過(guò)液壓均衡方式自動(dòng)平衡。在實(shí)際運(yùn)行中如果運(yùn)行參數(shù)（入口壓力、出口壓力）波動(dòng)大，很容易破壞海密梯克磁力泵的液力平衡，使滑動(dòng)軸承承受大的徑向和軸向力而導(dǎo)致軸承損壞。
2．泵因氣蝕而導(dǎo)致的問(wèn)題：泵產(chǎn)生氣蝕的原因主要有泵入口管阻大、輸送介質(zhì)氣相較多、灌泵不充分、泵入口能頭不排污泵夠等原因。氣蝕對(duì)泵的危害zui大，發(fā)生氣蝕時(shí)泵劇烈振動(dòng)，液力平衡嚴(yán)重破壞，將導(dǎo)致泵軸承、轉(zhuǎn)子或葉輪損壞。這是海密梯克磁力泵故障發(fā)生的常見(jiàn)原因。
3．無(wú)介質(zhì)或輸送介質(zhì)流量?。菏馆S承干摩，燒碎軸承。海密梯克磁力泵是由輸送介質(zhì)給滑動(dòng)軸承提供潤(rùn)滑和冷卻的，在沒(méi)有開(kāi)入口閥或出口閥的情況下，滑動(dòng)軸承因無(wú)輸送介質(zhì)潤(rùn)滑和冷卻而導(dǎo)致?lián)p壞。
4．隔離套損壞：海密梯克磁力泵的磁力聯(lián)軸器是由泵所輸送介質(zhì)冷卻的，如果介質(zhì)中有硬質(zhì)顆粒，很容易造成隔離套劃傷或劃穿，有時(shí)如果維護(hù)方法不當(dāng)也有可能造成隔離套的損壞。
三、提高海密梯克磁力泵運(yùn)行可靠性的辦法和途徑
1．設(shè)備及管路安裝要求：
?。?）泵的入口管路及出口管路應(yīng)有支撐，以防止傳遞給泵額外的載荷，泵不能作為管路中的受力點(diǎn)，要保證管路系統(tǒng)有為熱膨脹而提供的補(bǔ)償措施。
?。?）當(dāng)正吸入壓入頭較低時(shí)，入口管路應(yīng)盡可能短，以防止發(fā)生汽蝕。入口管路應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缫员ＷC流體流速不超過(guò)3m/s；在輸送易汽化的流體或液化氣時(shí)，保證流速不超過(guò)3m/s；在輸送易汽化的流體或液化氣時(shí)，保證流速不超過(guò)1m/s。
?。?）出口管路應(yīng)安裝一調(diào)節(jié)閥，以調(diào)節(jié)泵的流量和揚(yáng)程。在使用較長(zhǎng)的出口管路或兩臺(tái)泵并聯(lián)使用時(shí)，建議安裝一附加的單向止逆閥。
?。?）整個(gè)管路系統(tǒng)以及輔助管路均應(yīng)仔細(xì)清洗，以防止鐵屑、焊渣或其它異物進(jìn)入海密梯克磁力泵中。對(duì)于新建的管路系統(tǒng)，入口管路應(yīng)裝有過(guò)濾器。
?。?）管路設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到泵的排氣。
?。?）為實(shí)現(xiàn)泵的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，建議安裝一回流管路，安裝zui小流量孔板，以保證連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)滑動(dòng)軸承有足夠的潤(rùn)滑和冷卻。
如圖1所示化工泵，回流管路應(yīng)從出口閥或單向止逆閥之前引出，通過(guò)zui小流量孔板返回儲(chǔ)液罐中。這種安裝可實(shí)現(xiàn)泵的自動(dòng)排氣。
?。?）海密梯克磁力泵必須在的范圍內(nèi)工作。為控制zui大流量，建議在出口管路上安裝一合適的zui大流量孔板。（如圖1所示）
2．工藝監(jiān)控：
由于海密梯克磁力泵的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，一般勿需維修，但是為保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)及安全工作，應(yīng)使用工藝監(jiān)測(cè)裝置，嚴(yán)格管理。
?。?）入口罐液位保護(hù)控制是必要的，入口罐應(yīng)裝有液位變送器或液位開(kāi)關(guān)，在入口罐液位降低到一定程度時(shí)，自動(dòng)停止泵的運(yùn)行以保護(hù)泵。
?。?）泵體應(yīng)裝有溫度傳感器，監(jiān)測(cè)磁力定子和泵軸承溫度，保護(hù)軸承和磁力定子。
?。?）泵出口應(yīng)裝有液位調(diào)節(jié)閥，根據(jù)入口罐的液位調(diào)節(jié)輸送介質(zhì)的排量。
?。?）應(yīng)安裝差壓傳感器和開(kāi)關(guān)，測(cè)量泵出口和入口差壓，在差壓低于設(shè)定值時(shí)自動(dòng)停泵，起到保護(hù)泵的作用。
（5）泵的振動(dòng)極小，較大的振動(dòng)及噪音說(shuō)明發(fā)生故障。
（6）為保證正常工作，應(yīng)保證泵在圖2所示的流量及揚(yáng)程范圍內(nèi)工作，zui小及zui大工作流量、揚(yáng)程在性能曲線上均有說(shuō)明。
?。?）為避免產(chǎn)生汽蝕，海密梯克磁力泵在輸送易汽化流體時(shí)需要zui小吸入壓頭（emin），由下式計(jì)算：（emin）（m）=NPSH泵（m）+入口管磨擦損失（m）+安全余量（m），安全余量通常為0.5m。
3．操作要點(diǎn)：
（1）灌注與排氣：
為使海密梯克磁力泵能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須充分地灌注與排氣。將泵入口管路和回流管路、出口管路中的閥門*打開(kāi)，即可實(shí)現(xiàn)密梯克磁力泵的自動(dòng)排氣。
當(dāng)輸送液化氣或易汽化的液體時(shí)，要反復(fù)幾次排氣，直至保證泵中充滿液體為止。若輸送低溫液體，要等到泵的過(guò)流部件冷卻至液體的溫度時(shí)方可啟動(dòng)，這樣可以保證流體已到達(dá)泵的各部。
?。?）啟動(dòng)程序
磁力聯(lián)軸器的型號(hào)是根據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)選擇的，從而實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但是在不適的情況下啟動(dòng)，（例如電機(jī)功率過(guò)大，出口閥門開(kāi)啟過(guò)大或較高的電壓等），將超過(guò)磁力聯(lián)軸器的zui大轉(zhuǎn)矩，使泵無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，所以注意一定要正確啟動(dòng)。
a.*打開(kāi)入口管路的閥門；
b.關(guān)閉出口管路的閥門；
c.啟動(dòng)電機(jī)；
d.緩慢打開(kāi)出口管路中的閥門；
e.調(diào)節(jié)出口閥直至達(dá)到正常工作壓力；
f.為使泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)使泵在其允許的范圍內(nèi)工作。
四、運(yùn)行及維護(hù)注意事項(xiàng)：
1．海密梯克磁力泵不允許在干摩擦狀態(tài)下以及在出口管路閥門關(guān)閉時(shí)工作，否則將導(dǎo)致滑動(dòng)軸承損壞！
2．必須與電動(dòng)機(jī)同步工作，如果泵失效（揚(yáng)程很小），則表明已超過(guò)了磁力聯(lián)軸器的zui大扭矩，應(yīng)避免在不適工況下長(zhǎng)時(shí)間工作。
3．正常工作情況下,發(fā)生振動(dòng)、較大的噪音及功率增長(zhǎng)，說(shuō)明軸承發(fā)生磨損（潤(rùn)滑不足）應(yīng)立即檢查。
4．海密梯克磁力泵滾動(dòng)力軸承為深溝球軸承,靠其自身的潤(rùn)滑脂進(jìn)行*性潤(rùn)滑,但亦定期檢查,定期更換。
5．磁力聯(lián)軸器的失效并不意味著*磁鐵的損壞。但是在失效狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間地工作，因其轉(zhuǎn)速較低，滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑不良，將導(dǎo)致滑動(dòng)軸承的損壞。
6．轉(zhuǎn)子組件及驅(qū)動(dòng)組件有較高的磁性，在組裝和拆卸密梯克磁力泵時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮磁力范圍，它可能對(duì)電力及電子裝置產(chǎn)生一定的影響，注意保持一定的距離！
7．長(zhǎng)時(shí)間放置時(shí)，若所輸送的液體會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶或凝固，應(yīng)用合適的液體來(lái)沖洗泵。
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