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磁力泵的工作原理和结构

时间:2021-04-02 17:20
  磁力泵:磁力泵的概念磁力泵又称磁力泵。其显着特点是泵无轴封部件,即无动密封泄漏点。磁力驱动泵由泵、磁力驱动、磁力驱动泵的特殊结构部分和电机组成。它的关键部件磁执行器由外磁转子、内磁转子和非磁隔离套组成。根据磁场可以穿透气隙和非磁性介质原理,当电机驱动外磁转子旋转时,通过磁力线的作用,耦合与叶轮相连的内磁转子同步旋转,完成扭矩的非接触传递。将原有常规泵的一轴装有轴封组件的结构改为两轴装有隔离套。下面一起来看看磁力泵的工作原理和结构吧。
  动密封改造为静密封,泵轴和内磁转子完全被泵体和隔离套堵塞,彻底解决了介质泄漏和“跑、冒、滴、漏”的问题,消除了炼油化工行业易燃、易爆、有毒有害介质通过泵密封泄漏的安全隐患,有效保障了员工的身心健康和安全消费。
 
  磁力泵的工作条件:磁力泵保证液体无铁磁性和纤维,介质密度不大于1300kg/m3,粘度不大于30×10-6m3/S..常规磁力泵的额定温度为金属或F46内衬,最高工作温度为80℃,额定压力为1.6兆帕。高温磁力泵的工作温度≤350℃;泵体由非金属材料制成,最高温度不超过60℃,额定压力为0.6兆帕。
 
  磁力泵的工作原理和结构
  一、磁力泵的工作原理
 
  磁力传动是利用磁铁能吸引铁磁物质,磁力作用在磁铁或磁场之间的特性,而非铁磁物质不影响或很少影响磁力,因此可以通过非磁性导体(隔离套)无接触地进行动力传动。
 
  磁力驱动可分为同步或异步设计。大多数磁力泵采用同步设计。电机通过外联轴器与外磁钢连接,叶轮与内磁钢连接。外磁钢和内磁钢之间设有完全密封的隔离套,将内磁钢和外磁钢完全隔离,使内磁钢处于介质中,电机的转轴通过磁钢之间磁极的吸引直接带动叶轮同步旋转。
 
  异步设计磁力驱动,也叫力矩环磁力驱动。鼠笼式结构的扭矩环代替了内磁钢,在外磁钢的吸引下以稍低的速度转动。因为没有内磁钢,所以它的使用温度比同步磁力驱动高。
 
  二、磁力泵的结构
  1)磁性耦合器
 
  磁力传动由磁力耦合器完成。磁力耦合器主要包括内磁钢、外磁钢和隔离套,是磁力泵的核心部件。磁力耦合器的结构、磁路设计及其部件材料关系到磁力泵的可靠性、磁传动效率和使用寿命。磁力耦合器应适用于室外启动和特定环境条件下的连续运行,无去耦和退磁。
 
  (1)内外磁钢
 
  内磁钢用粘合剂牢固地固定在导向环上,内磁钢用护套与介质隔离。导管架嘴的小厚度应为0.4毫米,材料应为非磁性材料,适合待运输的介质。
 
  外磁钢也用粘合剂牢固地固定在外磁钢环上。为了防止外磁钢在组装过程中损坏,外磁钢的内表面也应覆盖一层护套。
 
  同步磁耦合器应由钐钴、钕铁硼等稀土磁性材料制成;扭矩环致动器可以由稀土磁性材料制成,例如钐钴和钕铁硼,或者铝镍钴磁性材料。钕铁硼的磁能积高于钐钴,但缺点是使用温度只有120℃,磁稳定性相对较差。Sm-Co磁传输效率高,磁能积高,抗退磁能力强。磁力泵用的钐钴通常有两种,1.5级的Sm1Co5和2.17级的Sm2Co17。钐钴品位1.5,含钐35%,钴65%,使用温度250℃,居里温度523℃。钐钴2.17级含钐25%,钴50%,钛、铁等25%。其最高使用温度为350℃,居里温度为750℃。
 
  (2)隔离套
 
  隔离套,又称隔离罩或密封套,位于内外磁钢之间,将内外磁钢完全隔开,介质封闭在隔离套内。垫片的厚度与工作压力和使用温度有关。如果太厚,会增加内外磁钢之间的间隙尺寸,从而影响磁传输效率。太瘦会影响力量。
 
  垫片有两种:金属垫片和非金属垫片。金属垫片有涡流损耗,非金属垫片没有涡流损耗。金属垫片应由高电阻率材料制成,如哈氏合金和钛合金,或奥氏体不锈钢,其厚度一般应大于或等于1.0毫米。非金属材料,如塑料或陶瓷,也可考虑用于低功率磁力泵的隔离套,当使用温度较低时。
 
  2.滑动轴承
 
  (1)碳化硅陶瓷
 
  碳化硅陶瓷轴承一般用于磁力泵。为了防止游离硅离子进入介质,一般需要纯烧结α级碳化硅。碳化硅滑动轴承承载能力高,抗冲蚀性强,耐化学腐蚀,耐磨损,耐热性好,使用温度可达500℃以上。碳化硅滑动轴承的使用寿命一般可达3年以上。
 
  (2)石墨
 
  石墨具有良好的自润滑性能,能承受短时间的干燥操作,使用温度可达450℃,但缺点是耐磨性差。石墨滑动轴承的使用寿命一般可达一年以上。
 
  3.泵保护系统
 
  (1)轴承状态监视器
 
  如果用户需要,一些制造商可以配置非接触轴承状态监测器,以防止轴承磨损故障、联轴器去耦、转子堵塞、电力系统故障等。
 
  (2)电机功率监控器
 
  电机功率监控器可以通过监控电机功率来避免低流量或干运行。
 
  (3)温度探头
 
  温度探头(RTD)用于监控隔离套管的温度,以反映运行期间泵状态的变化。它能防止泵的干运转、内外轴承磨损、严重气蚀、闷泵、卡泵和系统过热。
 
  (4)差压开关
 
  利用压差开关监测泵出口的压力变化,可以防止泵的干运转、严重气蚀、闷泵、卡泵等。特别适用于空箱卸载/槽车卸载等。
 
  (5)第二层保护
 
  A.承压密封磁力联轴器箱体
 
  隔离套外有磁耦合盒,如图1虚线所示。在高系统压力下运输某些剧毒或易燃化学品时,罐体应为承压密封容器,其设计和试验压力值与泵的液压端相同;泵外轴和磁力联轴器箱之间应设置节流套和机械密封(俗称二次密封)。
 
  B.双间隔结构
 
  (6)液体泄漏探头
 
  对于受第二层保护的磁力泵,应提供液体泄漏探头。对于承压密封磁耦合箱结构的磁力泵,当隔离套破裂或液体因其他原因进入磁耦合箱时,探头会报警;对于双隔离套磁力泵,当内隔离套破裂或液体因其他原因进入内外隔离套之间的空腔时,探头会报警。
 
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