不銹鋼磁力泵工作原理

2017-11-29 16:30:03

　　水泵由泵、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(起決定作用的物質)通過(tōng guò)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，此時磁系統的磁能最低;當磁極轉動到同極相對，即兩個磁極間的位移角Φ=2π/n，此時磁系統的磁能最大。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最低的狀態。于是磁體產生運動，帶動磁轉子旋轉。
　　二、結構特性
　　1.永磁體
　　由稀土永磁材料制成的永磁體工作溫度范圍(fàn wéi)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。凱泉泵業由此可見，若離心泵葉輪不斷旋轉，則可連續吸水、壓水，水便可源源不斷地從低處揚到高處或遠方。綜上所述，離心泵是由于在葉輪的高速旋轉所產生的離心力的作用下，將水提向高處的。
　　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特性：波粒的輻射中，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(Heat)。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(Material)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、強度特別高的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（control)
　　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(bearing)的摩擦副進行沖洗冷卻。防凍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(bearing)的材料有浸漬石墨、填充聚四氟乙烯、工程(Engineering)陶瓷(原料:非金屬礦物)等。上海凱泉泵業集團有限公司性能的技術參數有流量、吸程、揚程、軸功率、水功率、效率等；根據不同的工作原理可分為容積水泵、葉片泵等類型。容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量；葉片泵是利用回轉葉片與水的相互作用來傳遞能量，有離心泵、軸流泵和混流泵等類型。由于工程陶瓷具有很好的耐熱、耐腐化侵蝕、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(bearing)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，選用不同的材料品質制作軸承。凱泉泵業開動前，先將泵和進水管灌滿水，水泵運轉后，在葉輪高速旋轉而產生的離心力的作用下，葉輪流道里的水被甩向四周，壓入蝸殼，葉輪入口形成真空，水池的水在外界大氣壓力下沿吸水管被吸入補充了這個空間。繼而吸入的水又被葉輪甩出經蝸殼而進入出水管。
　　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（rotor）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特性：波粒的輻射的作用下，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(起決定作用的物質)泄漏。
　　2.無需獨立潤滑和冷卻水，降低了能耗。上海凱泉如安裝過高，則不吸水；此外，由于山區比平原大氣壓力低，因此同一臺水泵在山區，特別是在高山區安裝時，其安裝高度應降低，否則也不能吸上水來。
　　3.由聯軸器（Coupling）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，對馬達、泵有保護作用。
　　四、運行注意(attention)事項
　　1.防止顆粒進入
　　(1)不允許有鐵磁雜質、顆粒進入磁力傳動器和軸承(bearing)摩擦副。
　　(2)輸送易結晶或沉淀的介質(起決定作用的物質)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(bearing)的使用壽命。
　　(3)輸送含有固體顆粒的介質(起決定作用的物質)時，應在泵流管入口處過濾。
　　2.防止退磁(demagnetization)
　　(1)磁力矩不可設計得過小。
　　(2)應在規定溫度條件下運行，嚴禁介質(起決定作用的物質)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
　　(1)嚴禁空轉。
　　(2)嚴禁介質抽空。上海凱泉由于葉輪進口不可能形成絕對真空，因此離心泵吸水高度不能超過10米，加上水流經吸水管路帶來的沿程損失，實際允許安裝高度（水泵軸線距吸入水面的高度）遠小于10米。
　　(3)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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