屏蔽泵（canned motor pump），又稱無填料泵或全封閉泵，是一種靜密封泵。該設備采用“水泵+電機”一體化結構設計，是驅動系統介質流動的關鍵動力部件，主要用于高溫高壓、易燃易爆、有毒有害等環境，在石油化工、光伏及熱電等領域應用廣泛。
屏蔽泵屬離心式無密封泵，泵和驅動電動機連在一起并被封閉在一個被泵送介質充滿的壓力殼體內，電動機的轉子和泵的葉輪固定在同一根軸上，利用屏蔽套將電動機的轉子和定子隔開，轉子在被輸送的介質中運轉，其動力通過定子磁場傳遞給轉子。1888年，蘇聯多里沃·多勃羅沃爾斯基獲得了屏蔽電傳動的專利權，但當時只是一種概念，只有少量的試驗研究。1930年，由于原子能工業對泵的無泄漏的要求，才加速面的該方面的研究工作。1944年，哈依瓦德·泰勒公司研制了第一臺高溫、高壓鍋爐水循環濕定子型屏蔽泵。1947年，美國化工泵公司研制了世界最初的化工用屏蔽泵。1956年，日本機械計裝株式會社從美國化工泵公司引進屏蔽泵的技術，并于1958年制成了第一臺屏蔽泵。1964年，中國研制出第一臺高溫高壓屏蔽電泵機組。2018年，中國首臺600℃高溫液態金屬屏蔽泵研制成功。2025年4月，中國成功研制出口歐洲的高端屏蔽泵。
屏蔽泵與傳統的機械密封設備相比，具有“零泄漏、長壽命、高可靠性”等優點。隨著科技的不斷進步和應用領域的不斷拓展，屏蔽泵在未來呈現技術創新、綠色環保、多元化應用等發展趨勢。
歷史沿革
1888年，蘇聯多里沃·多勃羅沃爾斯基就獲得了屏蔽電傳動的專利權，但當時只是一種概念，只有少量的試驗研究。直到1930年，由于原子能工業對泵的無泄漏的要求，才加速面的該方面的研究工作。
美國
1940年，美國開始針對將泵裝入電動機內、使泵與電動機組成一個整體并在液體中旋轉以傳遞運動的方法，確立了具體的研究計劃。1947年，美國化工泵公司成功研制出世界上首臺最初化工用的屏蔽泵，該泵通過將電動機的定子線圈置于薄金屬圓筒容器內，實現了其與處理液體的隔離。但該結構的屏蔽泵葉輪直徑因定子內徑的局限而在尺寸上受到限制。為此，該公司又對結構進行了改進，并于1948年制造了將葉輪移至電動機外面、泵與電動機組合成一體的屏蔽泵，這樣為制造大型泵提供了可能。這種屏蔽泵在美國研制初期就作為化學工業用流程泵，同時，為了滿足原子能工業的大型化要求，美國威斯汀豪斯公司發展了這種泵，并制造了用于原子能潛水艇的原子爐放射性一次冷卻循環泵。而后，又制造了用于高溫高壓鍋爐的循環泵。進入20世紀60年代以來，美國發展更快。據統計，美國從1960年至1966年，約有20萬臺以上的屏蔽泵在使用。
英國
在英國，初期的無泄漏泵是作為潛水泵而發展起來的。從二十世紀初開始，用于從井內揚水的離心泵取代了往復泵，但當時把電動機設置在地面上，用垂直長軸驅動井底的離心泵。到1930年后，開始把電動機放到井底，并同泵直接裝成一體，成為潛水泵。這種泵的電動機定子線圈用耐水絕緣電線纏繞，并在浸水狀態下使用，因而，又稱濕定子型潛水泵。根據該原理，哈依瓦德-泰勒公司于1944年完成了第一臺用作鍋爐高溫高壓水循環的大型濕定子型屏蔽泵。之后，該公司為了滿足原子能工業的需要，開始制造屏蔽泵。
日本
在日本，二次世界大戰前后曾試圖制造屏蔽泵，但由于制造技術的不成熟而失敗。20世紀50年代中期，為了發展石油化學工業，日本采用引進外國屏蔽泵的措施，來填補該技術空白。1956年，日本機械計裝株式會社（簡稱日機裝）從美國化工泵公司引進屏蔽泵的技術，并于1958年制成了第一臺屏蔽泵。隨后，富士電機株式會社制造株式會社（舊川崎工場）從英國哈依瓦德·泰勒公司引進這項技術，并制造了鍋爐循環用大型高溫高壓屏蔽泵。酉島制作所也從西德克萊因·前次林·柏克公司引進屏蔽泵。由于日本不斷地從國外引進屏蔽泵的技術，從而使其發展迅速，并很快建立了自己的系列。據1957年統計，日本石油化學工業用耐腐蝕泵月產約3億日元，而其中屏蔽泵約占20%。從1957年至1966年的十年中，在日本約有1萬臺屏蔽泵在運轉。
中國
相較于歐美國家，中國起步稍晚。1963年，中國研制出第1臺屏蔽電機。1964年，中國研制出第一臺高溫高壓屏蔽電泵機組，填補了中國屏蔽電機、電泵領域空白。2018年，中國首臺600℃高溫液態金屬屏蔽泵在蘭州理工大學研制成功。同年，中國首臺國產化AP1000屏蔽主泵制造成功。2025年4月，東方電氣集團東方電機有限公司自主研制的匈牙利寶思德化學公司相關項目首臺（套）屏蔽泵順利完工，并通過工廠測試試驗。同時，標志著中國首次成功研制出口歐洲的高端屏蔽泵。
概述
屏蔽泵，又稱無填料泵或全封閉泵，是一種靜密封泵，采用“水泵+電機”一體化結構設計，水泵部分和驅動電機連通為整體，待輸送介質被密封在泵和電機內，與傳統的機械密封設備相比，具有“零泄漏、長壽命、高可靠性”等優點。屏蔽泵是驅動系統介質流動的關鍵動力部件，主要用于高溫高壓、易燃易爆、有毒有害等環境，在石油化工、光伏及熱電等領域應用廣泛，開發技術復雜，研制難度極大，是驅動系統安全穩定運行和產出的“心臟”設備。
工作原理
屏蔽泵屬離心式無密封泵，泵和驅動電動機連在一起并被封閉在一個被泵送介質充滿的壓力殼體內，此殼體內只有靜密封。電動機的轉子和泵的葉輪固定在同一根軸上，利用屏蔽套將電動機的轉子和定子隔開，轉子在被輸送的介質中運轉，其動力通過定子磁場傳遞給轉子。該結構取消了傳統離心泵具有的旋轉軸密封裝置，能做到完全無泄漏。
特點
優點
缺點
結構
結構組成
屏蔽泵主要由泵體、葉輪、過濾器、定子、定子屏蔽套、轉子、轉子屏蔽套、軸、軸承室等組成。按葉輪型式分離心式和旋渦式：按葉輪數分單級和多級；按軸的配置位置分臥式和立式。
液力部件
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用在屏蔽泵上。
屏蔽泵大多用在中、小流量和功率不大的工況下。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。
軸承
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、鈷等鎢鋼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，此種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：硬鉻對二氧化鋯、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復蓋一層石墨，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對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，要采用各種辦法減小軸承的負荷。
參考資料：
屏蔽套
屏蔽泵通常有兩個屏蔽套，即定子屏蔽套和轉子屏蔽套，用來防止工作介質浸入定子繞組和轉子鐵芯。由于屏蔽套的存在，使電動機定子和轉子之間的間隙加大，造成屏蔽電動機的性能下降，同時在屏蔽套中還會產生渦流，增加了功率損耗。
為了減少因屏蔽套存在所引起的損耗，在設計時必須注意屏蔽電動機定子的內徑要小、屏蔽套的厚度要薄、屏蔽套的材料應為非導磁材料。所以屏蔽電動機一般都采用細長的結構，即鐵心長度和內徑的比值比較大。屏蔽套的材料選用耐腐蝕性好、強度高的非導磁材料，如304、304L、316、316L不銹鋼、哈氏B、哈氏C鈦等。其中哈氏合金材料產生的渦流損失較小，但因成本較高，使用受到限制。有時也用非金屬材料來做屏蔽套。
屏蔽套的厚度，一般為0.2~1mm，厚的屏蔽套可以提供較堅固的結構，但引起的能量損失也大，實際設計時，往往選用既有足夠安全性又不致造成太大損失的折中方案。
安全監測和保護裝置
為提高使用壽命和運轉的安全性，屏蔽泵通常都設有軸承磨損監測器和電流保護器等保護裝置。此外，有的屏蔽泵還裝有熱交換能力監測器、液面監測器或在電動機內部裝有內壓保護器，以滿足不同用途屏蔽泵安全保護的需要。
軸承磨損監測器
軸承磨損監測器有機械式、電氣式、機械電氣式等型式。當屏蔽泵運轉時，可以通過軸承磨損監測器隨時監視軸承的運轉情況，當軸承磨損較大時就要停車檢修或更換軸承，在運轉時若發生軸承損壞則立即停車。
電流保護器
屏蔽泵在無液情況下空運轉時，會造成軸承損壞。當流量大幅度下降時，電流也會大大降低，此時電流保護器可自動動作而停車。同樣，在負載過大時，電流增加較多，電流保護器也會動作，自動切斷電流，使電機停止運轉，防止事故發生。
結構型式
根據被輸送液體的溫度、壓力、有否顆粒和粘度高低等不同要求，屏蔽泵可分為基本型（標準型）、逆循環型、高溫型、高融點型、高壓型、自吸型。此外，尚有液下型、泥漿型、高壓管路型以及專為船舶、核電站和吸收制冷裝置用的各種類型屏蔽泵。按不同分類方法，還可以分為立式、臥式、在線式以及單級、多級等不同類型。
基本型（標準型）
輸送介質溫度不超過120℃，揚程不超過100m。
逆循環型
逆循環型式的屏蔽泵，其軸承潤滑、冷卻和電動機冷卻的液體流動方向與基本型正好相反。逆循環型泵的主要特點是不易產生汽蝕，適合輸送易汽化的液體，有時也稱之為易汽化型。
高溫型
輸送介質溫度可高達450℃。通常在屏蔽電機外增加冷卻水套和在外部循環管加冷卻套管，將高溫循環液冷卻以降低電機和軸承溫度。在功率不大的場合，有的制造廠不采用冷卻液，而是在電動機外部設置散熱翅片和用特殊繞組來適應高溫工況，其使用溫度一般不能超過400℃。
高融點型
在泵的液力端和電動機側均帶有夾套，夾套中可通入蒸汽或一定溫度的液體防止高融點液體產生結晶。泵的外部循環管也要加保溫（加熱）夾套。
高壓型
屏蔽泵的外殼是一個高壓容器，使泵能承受很高的系統壓力。為了支承處于內部高壓下的屏蔽套，可以由定子線圈本身用作承受壓力。也可以做成在高溫、高壓下運轉的屏蔽泵。
自吸型
泵的吸入口比葉輪中心線要高很多，在停泵后，當吸入管路中沒有液體時，葉輪和加大的泵室內始終充滿液體，再起動時不必灌水，泵就可以工作。自吸型泵特別適合于從地下容器中抽取液體。
應用領域
屏蔽泵適用于輸送腐蝕性、易燃易爆、劇毒、有放射性的及極為貴重的液體；還適宜輸送高壓、高溫、低溫和高熔點等液體。由于屏蔽泵可以保證絕對不泄漏，所以在國防、石油化工、光伏及熱電等領域應用廣泛。
檢查檢修
檢查
試運轉檢查
啟動前的電氣檢查
啟動檢查
慢慢打開出口閥，進行10-20s運轉后，關閉出口閥，停止泵運轉。再次進行點動運轉，充分排出泵內部的氣體。排氣結束后，再次啟動，檢查啟動前的壓力表是否在規定壓力，并慢慢打開出口閥，使排出量達到工作點流量為止，并注意泵運轉聲是否正常，電機的電流值是否正常。
日常運轉檢查
正常運轉中，對以下各項至少作1日1次的巡視檢查：
定期檢查
屏蔽泵要每年定期解體檢查一次，不可因運轉正常順利而2年、3年也不拆檢，而一直連續運轉。為了避免和減少屏蔽泵的突然損壞事故，屏蔽泵需要定期解體檢查。屏蔽泵大多使用在長期連續運行的裝置上，其定期檢查也只有在裝置計劃停車時方能進行。對大多數屏蔽泵一年拆檢一次即可。
屏蔽泵定期檢查的方法是：將屏蔽泵進行解體，對各零部件先進行必要的清理，再對它們作表觀檢查，是否有異常。然后對關鍵零部件的關鍵部位的尺寸進行測量。對電機繞組也要作必要的電氣檢查。
機械檢查
電氣檢查
檢查絕緣電阻和三相直流電阻，如不符合要求時，應進一步查明原因并予以處理。絕緣電阻一般可達到100MΩ以上，如低于5MΩ時需分析原因，絕緣是否受潮，或屏蔽套是否有泄漏點等，如經定子屏蔽套檢漏無問題，則純屬絕緣受潮，需進行干燥處理。三相直流電阻不平衡度超差時，主要應檢查定子繞組所有焊接點焊接接觸情況有何變化。
檢修注意事項
軸承材質方面
某廠輸送高純度無水氫氟酸屏蔽泵均采用碳化硅軸承。碳化硅軸承具有優良的耐化學腐蝕性能，不與氫氟酸反應．缺點是材料較脆，受沖擊力作用容易碎裂。輸送含氟有機化合物也可使用石墨軸承，石墨軸承的性能與浸漬樹脂有關。一般有浸漬PF、ep和呋喃樹脂：酚醛樹脂有較好的耐酸性，環氧樹脂有較好的耐堿性，呋喃樹脂耐酸和耐堿性均較好，缺點是使用中容易磨損出顆粒，污染物料。因此，在對輸送物料純度要求較高的場合，建議采用純碳化硅軸承。
安裝方面
屏蔽泵的安裝需要注意以下幾點：
使用維護方面
屏蔽泵因其結構具有使用維護方便的優點，但其操作及日常檢查、定期檢修需注意以下幾點：
發展趨勢
隨著科技的不斷進步和應用領域的不斷拓展，屏蔽泵在未來將呈現以下發展趨勢。
技術創新
通過不斷的技術創新和優化，提高屏蔽泵的性能和可靠性，降低制造成本，拓寬應用領域。對于前文所述的滑動軸承適應性問題，目前也有較多解決方案。主要分為兩個方面：①泵前過濾器在保證過濾精度的同時增加流通面積，減少清網頻率，防止發生因清網不及時導致泵損壞的情況。②優化內部結構，采用清潔介質內循環等結構功能提高對含顆粒介質的適應性。
智能化發展
將智能控制技術應用于屏蔽泵中，實現遠程監控、故障診斷和自動調整等功能，提高設備的運行效率和維護便利性。
綠色環保
繼續推動屏蔽泵的節能環保設計，降低能耗和排放，減少對環境的影響。
多元化應用
在現有應用領域的基礎上，進一步拓展屏蔽泵在新能源、航空航天等高端領域的應用。
參考資料 >
中國首次出口歐洲的高端屏蔽泵研制成功.百家號.2025-04-08
我國成功研制出口歐洲的高端屏蔽泵.百家號.2025-04-08
國內首臺600℃高溫液態金屬屏蔽泵在蘭州理工大學研制成功.中國新聞網.2025-04-08
關注.人民網.2025-04-08