磁性泵原理及特点

磁性泵由泵、磁性传动器、电动机三部分组成。关键部件磁性传动器由外磁转子、内磁转子及不导磁的隔离套组成。当电动机带动外磁转子旋转时,磁场能洞穿空气隙和非磁性物质,带动与叶轮相连的内磁转子作同步旋转,实现动力的无接触传递,将动密封转化为静密封。因为泵轴、内磁转子被泵体、隔离套纯粹封闭,从而彻底解决了“跑、冒、滴、漏”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,有力地保证了职工的身心健康和安全生产。

一、磁性泵工作原理

将n对磁体(n为偶数)按规律排列组装在磁性传动器的内、外磁转子上,使磁体部分相互组成完整藕合的磁性系统。当内、外两磁极处于异极相对,即两个磁极间的位移角Φ=0,此时磁系统的磁能最低;当磁极转动到同极相对,即两个磁极间的位移角Φ=2π/n,此时磁系统的磁能最大。去掉外力后,因为磁系统的磁极相互排斥,磁性将使磁体恢复到磁能最低的状态。于是磁体产生运动,带动磁转子旋转。

2、布局特点

1.永磁体

由稀土永磁材料制成的永磁体工作温度规模广(-45-400℃),矫顽力高,磁场方向具有很好的各向异性,在同极相接近时也不会发生退磁现象,是一种很好的磁场源。

2.隔离套

在采用金属隔离套时,隔离套处于一个正弦交变的磁场中,在垂直于磁性线方向的剖面上感应出涡电流并转化成热量。涡流的表达式为:

。其中Pe-涡流;K—常数;n—泵的额定转速;T-磁传动力矩;F-隔套内的压力;D-隔套内径; 一材料的电阻率;

—材料的抗拉强度。当氟塑料磁性泵预设好后,n、T是工况给定的,要降低涡流只能从F、D、 、

等方面考虑。选用高电阻率、高强度的非金属材料建造隔离套,在降低涡流方面效果十分明显。

3.冷却润滑液流量的节制

泵运转时,必须用少量的液体对内磁转子与隔离套之间的环隙区域和滑动轴承的摩擦副进行冲洗冷却。冷却液的流量通常为泵预设流量的2%-3%,内磁转子与隔离套之间的环隙区域因为涡流而产生高热量。当冷却润滑液不够或冲洗孔不畅、拥塞时,将导致介质温度高于永磁体的工作温度,使内磁转子逐步失去磁性,使磁性传动器失效。当介质为水或水基液时,可使环隙区域的温升维持在3-5℃;当介质为烃或油时,可使环隙区域的温升维持在5-8℃。

4.滑动轴承

磁性泵滑动轴承的材料有浸渍青灰、填充聚四氟乙烯、工程陶瓷等。因为工程陶瓷具有很好的耐热、耐腐蚀、耐摩擦性能,所以磁性泵的滑动轴承多采用工程陶瓷建造。因为工程陶瓷很脆且膨胀系数小,所以磁性泵轴承间隙不得太小,以免发生抱轴变乱。

因为磁性泵的滑动轴承以所输送的介质进行润滑,所以应根据差别的介质及施用工况,选用差别的材质建造轴承。

5.保护措施

当磁性传动器的从动部件在过载情况下运行或转子卡死时,磁性传动器的主、从动部件会自动滑脱,保护机泵。此时磁性传动器上的永磁体在主动转子交变磁场的作用下,将产生涡损、磁损,造成永磁身体的温度度升高,磁性传动器滑脱失效。

三、磁性泵的优点

同施用机械密封或填料密封的离心泵相比较,磁性泵具有以下优点。

1.泵轴由动密封变成封闭式静密封,彻底制止了介质泄漏。

2.无须独立润滑和冷却水,降低了能耗。

3.由联轴器传动变成同步拖动,不存在接触和摩擦。功耗小、效率高,且具有阻尼减振作用,削减了电动机振动对泵的影响和泵发生气蚀振动时对电动机的影响。

4.过载时,内、外磁转子相对滑脱,对电机、泵有保护作用。

四、运行注意事变

1.防止颗粒进入

(1)不允许有铁磁杂质、颗粒进入磁性泵传动器和轴承摩擦副。(2)输送易结晶或沉淀的介质后要及时冲洗(停泵后向泵腔内注入清水,运转1min后排放干净),以保障滑动轴承的施用寿命。

(3)输送含有固体颗粒的介质时,应在泵流管入口处过滤。

2.防止退磁

(1)磁性矩不成预设得太小。(2)应在规定温度条件下运行,严禁介质温度超标。可在磁性泵隔离套外表面装设铂电阻温度传感器检测环隙区域的温升,以便温度超限时报警或停机。

3.防止干摩擦

(1)严禁空转。(2)严禁介质抽闲。(3)在出口阀关闭的情况下,磁性泵连续运转时间不得超过2min,以防磁性传动器过热