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不銹鋼磁力泵工作原理

發布時間:2015-08-20  |   查看:2372  |  標簽:水泵, 磁力泵

不銹鋼磁力泵

不銹鋼磁力泵由泵、磁力傳動器、電動機三部分組成。關鍵部件磁力傳動器由外磁轉子、內磁轉子及不導磁的隔離套組成。當電動機帶動外磁轉子旋轉時,磁場能穿透空氣隙和非磁性物質,帶動與葉輪相連的內磁轉子作同步旋轉,實現動力的無接觸傳遞,將動密封轉化為靜密封。由于泵軸、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易燃、易爆、有毒、有害介質通過泵密封泄漏的安全隱患,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動器的內、外磁轉子上,使磁體部分相互組成完整藕合的磁力系統。當內、外兩磁極處于異極相對,即兩個磁極間的位移角Φ=0,此時磁系統的磁能低;當磁極轉動到同極相對,即兩個磁極間的位移角Φ=2π/n,此時磁系統的磁能大。去掉外力后,由于磁系統的磁極相互排斥,磁力將使磁體恢復到磁能低的狀態。于是磁體產生運動,帶動磁轉子旋轉。

二、結構特點

  1. 永磁體
    由稀土永磁材料制成的永磁體工作溫度范圍廣(-45-400℃),矯頑力高,磁場方向具有很好的各向異性,在同極相接近時也不會發生退磁現象,是一種很好的磁場源。
  2. 隔離套
    在采用金屬隔離套時,隔離套處于一個正弦交變的磁場中,在垂直于磁力線方向的截面上感應出渦電流并轉化成熱量。
    渦流的表達式為:
    其中Pe-渦流;K—常數;
    n—泵的額定轉速;
    T-磁傳動力矩;
    F-隔套內的壓力;
    D-隔套內徑;
    一材料的電阻率;
    —材料的抗拉強度。
    當泵設計好后,n、T是工況給定的,要降低渦流只能從F、D、 、 等方面考慮。選用高電阻率、高強度的非金屬材料制作隔離套,在降低渦流方面效果十分明顯。
  3. 冷卻潤滑液流量的控制
    泵運轉時,必須用少量的液體對內磁轉子與隔離套之間的環隙區域和滑動軸承的摩擦副進行沖洗冷卻。冷卻液的流量通常為泵設計流量的2%-3%,內磁轉子與隔離套之間的環隙區域由于渦流而產生高熱量。當冷卻潤滑液不夠或沖洗孔不暢、堵塞時,將導致介質溫度高于永磁體的工作溫度,使內磁轉子逐步失去磁性,使磁力傳動器失效。當介質為水或水基液時,可使環隙區域的溫升維持在3-5℃;當介質為烴或油時,可使環隙區域的溫升維持在5-8℃。
  4. 滑動軸承
    磁力泵滑動軸承的材料有浸漬石墨、填充聚四氟乙烯、工程陶瓷等。由于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瓷制作。由于工程陶瓷很脆且膨脹系數小,所以軸承間隙不得過小,以免發生抱軸事故。 由于磁力泵的滑動軸承以所輸送的介質進行潤滑,所以應根據不同的介質及使用工況,選用不同的材質制作軸承。
  5. 保護措施
    當磁力傳動器的從動部件在過載情況下運行或轉子卡死時,磁力傳動器的主、從動部件會自動滑脫,保護機泵。此時磁力傳動器上的永磁體在主動轉子交變磁場的作用下,將產生渦損、磁損,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.泵軸由動密封變成封閉式靜密封,徹底避免了介質泄漏。 2.無需獨立潤滑和冷卻水,降低了能耗。 3.由聯軸器傳動變成同步拖動,不存在接觸和摩擦。功耗小、效率高,且具有阻尼減振作用,減少了電動機振動對泵的影響和泵發生氣蝕振動時對電動機的影響。 4.過載時,內、外磁轉子相對滑脫,對電機、泵有保護作用。

四、運行注意事項

  1. 防止顆粒進入
    • 不允許有鐵磁雜質、顆粒進入磁力傳動器和軸承摩擦副。
    • 輸送易結晶或沉淀的介質后要及時沖洗(停泵后向泵腔內灌注清水,運轉1min后排放干凈),以保障滑動軸承的使用壽命。
    • 輸送含有固體顆粒的介質時,應在泵流管入口處過濾。
  2. 防止退磁
    • 磁力矩不可設計得過小。
    • 應在規定溫度條件下運行,嚴禁介質溫度超標。可在磁力泵隔離套外表面裝設鉑電阻溫度傳感器檢測環隙區域的溫升,以便溫度超限時報警或停機。
  3. 防止干摩擦
    • 嚴禁空轉。
    • 嚴禁介質抽空。
    • 在出口閥關閉的情況下,泵連續運轉時間不得超過2min,以防磁力傳動器過熱而失效。

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