磁(cí)力泵由泵、磁力傳動器、電動機三部(bù)分組成。關鍵部件磁力傳動器由(yóu)外磁轉子、內(nèi)磁轉子及(jí)不(bú)導磁的隔離套組成。當電動機帶動外磁轉子旋轉時,磁場(chǎng)能穿透空氣(qì)隙和非磁性(xìng)物質,帶(dài)動與葉輪相連的內磁轉子作同步旋(xuán)轉(zhuǎn),實現動力的無接觸傳遞,將動密封轉化為靜密封。由於泵軸、內磁轉子被泵體、隔離套完全封閉,從而徹底解決了“跑、冒、滴、漏”問題,消 除了煉油化工行業(yè)易燃、易(yì)爆、有毒(dú)、有害介質通過泵密(mì)封泄漏(lòu)的安 全隱患,有力地保證了職工的身心健康和安 全生產。
一、磁(cí)力泵工作原理
將n對磁體(n為偶數)按規律排列組裝在磁力傳(chuán)動器的內、外磁(cí)轉子(zǐ)上,使磁體部分相互組成完整藕合的磁力係統。當內、外兩磁極處於異極相對(duì),即兩個磁極間的位移角Φ=0,此時磁係(xì)統的磁能(néng)較(jiào)低;當磁極轉動到同極相對,即兩個磁極間的位移角Φ=2π/n,此(cǐ)時磁係(xì)統的磁能較大。去掉外力後,由於磁(cí)係統的磁極相互排斥,磁力將使磁(cí)體恢複到磁能較(jiào)低的狀(zhuàng)態。於是磁體產生(shēng)運動,帶動磁轉子旋轉。
二、結構特點
1、永磁體
由稀土(tǔ)永磁材料(liào)製成的永磁體工作溫度範圍廣(-45-400℃),矯頑力高,磁場方向具(jù)有很好的各向異性,在同極相(xiàng)接(jiē)近時也(yě)不會發生退磁(cí)現象,是(shì)一種很好的磁場源(yuán)。
2、隔離套
在采用金屬隔離套時,隔離(lí)套處於一個正弦交變的磁場中,在垂直於磁力線方向的截麵上感應出渦電流並轉化成熱量。渦流的表達式為:其中Pe-渦流;K—常數;n—泵的額定轉速;T-磁傳動(dòng)力矩;F-隔套內的壓(yā)力;D-隔(gé)套內徑; 一材料的電阻率; —材料的抗拉強度。當泵設(shè)計好後,n、T是工況給定的,要降(jiàng)低渦流隻能從F、D、等方(fāng)麵考慮。選用高電阻(zǔ)率、高 強度的非金屬材料製作隔離套,在降低渦流方麵效果十分明顯。
3、冷卻潤滑液(yè)流量(liàng)的控製
磁力泵運轉時,必 須用少量的液體對內磁轉子與隔離(lí)套之間的(de)環隙區域和滑動軸承的摩擦副進行衝洗冷 卻。冷 卻液的流(liú)量通常為泵設計流量的2%-3%,內(nèi)磁轉子與隔離套之間的環隙區域由於渦流而產生高熱量。當(dāng)冷 卻潤滑液不夠或(huò)衝洗孔不暢、堵塞時,將(jiāng)導致介質溫度高於永磁體的工作溫度,使內磁轉子逐步失(shī)去磁性,使磁力傳(chuán)動(dòng)器失效。當(dāng)介質為水(shuǐ)或水基液時,可使環隙區域的溫升(shēng)維持在3-5℃;當介質為烴或(huò)油時,可使環隙區域的溫升維持在5-8℃。
4、滑動軸承
磁力泵滑(huá)動軸承的材料有浸漬石墨、填充聚四氟乙烯、工程陶瓷等。由於工程陶瓷具有很好的耐熱、耐腐蝕、耐摩擦性能,所以磁力泵的滑動軸承多采用工程陶(táo)瓷製作(zuò)。由於工程陶瓷很脆且膨脹係數小,所以(yǐ)軸承間隙不得過(guò)小,以免發生抱軸事故。
由於磁力泵的(de)滑動軸承(chéng)以(yǐ)所輸送(sòng)的介質進(jìn)行潤滑,所以應根據不同的介質及使用工況,選(xuǎn)用不(bú)同的材質製作軸承。
5、保護措施
當磁力(lì)傳動器的從動部(bù)件在過載情況下運行或轉子卡死時,磁力傳動器的(de)主、從動部件會自(zì)動滑脫,保護機泵。此時磁力傳動器上的永磁體在主(zhǔ)動(dòng)轉(zhuǎn)子交變磁場的作用下,將產生渦損、磁(cí)損,造成永磁體溫度升高,磁力傳動器滑脫失效。
三、磁力泵的優點
同使用機械密封或填料密封的離心泵相比較,磁力泵具有以下優點。
1、泵軸由(yóu)動密封變成(chéng)封閉式靜密封,徹(chè)底避免了介質泄(xiè)漏。
2、無需獨 立(lì)潤滑和冷(lěng) 卻水,降低了能(néng)耗。
3、由聯(lián)軸器傳動變成同步拖動(dòng),不存在接觸和摩擦。功耗小、效率高,且具有阻(zǔ)尼(ní)減(jiǎn)振作用,減少了電動機振動對磁力泵的影響和泵發生氣蝕振(zhèn)動時對電動機的影響。
4、過載(zǎi)時,內、外磁轉(zhuǎn)子相對滑脫,對電機、泵有保護(hù)作用。
四、運行注意事項
1、防止顆粒進入
(1)不允許有鐵磁雜質、顆粒進入(rù)磁力泵傳動器和軸承摩擦副。
(2)輸送易結晶或沉澱的介質後要及時衝(chōng)洗(停泵後向泵腔內(nèi)灌注清水,運轉1min後排放幹淨(jìng)),以保障滑動軸承的使用壽(shòu)命。
(3)輸送含有固體顆粒的介質(zhì)時,應在泵(bèng)流管入口處過濾。
2、防止退(tuì)磁
(1)磁力泵矩不可設計得過小。
(2)應在規定溫(wēn)度條件下運(yùn)行,嚴禁介(jiè)質溫度超標。可在磁力泵隔(gé)離套外表麵裝設鉑(bó)電阻溫度傳感器檢測環隙區域的溫升,以便(biàn)溫度超限時(shí)報 警或(huò)停機。
3、防止幹(gàn)摩擦
(1) 嚴禁空轉。
(2)嚴(yán)禁介質抽空。
(3) 在出口閥關閉的情況下(xià),泵連續運轉時間不(bú)得超過2min,以防磁力(lì)傳動器過熱而失(shī)效。