マグネットポンプは、ポンプ、磁気トランスミッション、モーターの3つの部品から構成されている。主要部品である磁気トランスミッションは、外側磁気ローター、内側磁気ローター、非磁性絶縁スリーブで構成されている。モーターがアウターマグネットローターを回転させると、磁界がエアギャップや非磁性体を貫通し、インペラーに接続されたインナーマグネットローターを同期回転させ、動力の非接触伝達を実現するとともに、ダイナミックシールをスタティックシールに変換する。ポンプ軸と内磁性ローターはポンプ本体と隔離スリーブで完全に囲まれているため、「作動、泡立ち、滴下、漏れ」の問題は完全に解決され、石油精製や化学工業における可燃性、爆発性、有毒、有害な媒体がポンプシールから漏れるという安全上の危険を排除し、環境保護や安全な生産などのニーズを効果的に確保することができます。

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1.マグネットポンプの作動原理と構造特性

N組の磁石(nは偶数)は、磁気トランスミッションの内側と外側の磁気ローターに規則的に配置され組み立てられているので、磁気部品は完全な結合磁気システムを形成します。内側と外側の磁極が互いに反対であるとき、つまり2つの磁極間の変位角がΦ=0であるとき、磁気システムの磁気エネルギーは小さく、磁極が同極に回転するとき、つまり2つの磁極間の変位角がΦ=2π/nであるとき、磁気システムの磁気エネルギーは大きくなります。外力を取り除くと、磁性系の磁極は反発し合い、磁力によって磁石は磁気エネルギーの低い状態に戻る。そして磁石が動き、マグネット・ローターを回転させる。

a.内部および外部磁気スチール

希土類永久磁石材料で作られた永久磁石は、使用温度範囲が広く(-45~400℃)、保磁力が高く、磁場方向の異方性がよく、同極同士を近づけても減磁しない。良い磁場源である。

b.絶縁スリーブ

金属製の絶縁スリーブを使用した場合、絶縁スリーブは正弦波状の交番磁界中にあり、磁力線の方向に垂直な断面に渦電流が誘導され、熱に変換されます。渦電流の式は次の通りである。このうち、Pe-渦電流、K-定数、n-ポンプの定格回転数、T-磁気伝達トルク、F-スペーサ内の圧力、D-スペーサの内径、-材料の抵抗率、-材料の引張強さ。ポンプを設計する際、nとTは使用条件によって与えられる。渦電流を減少させるために、F、Dなどのみを考慮することができる。絶縁スリーブは高抵抗、高強度の非金属材料F46を使用し、渦電流の低減に非常に効果的です。補強スリーブは航空宇宙材料PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)製で、耐圧は3Mpaと高く、98濃硫酸や臭素など比重の大きい媒体の搬送に最適です。

c.滑り軸受

マグネットポンプのすべり軸受の材質には、含浸黒鉛、充填ポリテトラフルオロエチレン、エンジニアリングセラミックスなどがあります。エンジニアリングセラミックスは、耐熱性、耐食性、耐摩擦性に優れているため、マグネットポンプのすべり軸受は、ほとんどがエンジニアリングセラミックスで作られています。エンジニアリングセラミックスは非常に脆く、膨張係数が小さいので、軸の焼き付き事故を避けるためには、軸受すきまをあまり小さくしてはならない。マグネットポンプのすべり軸受は、搬送される媒体と潤滑されるため、媒体や運転条件によって異なる材料を選択して軸受を作る必要があります。

d.保護措置

磁気伝達の従動部分が過負荷の下で動いているか、または回転子がスタックしているとき、磁気伝達の主要な、従動部分はポンプを保護するために自動的に滑ります。この時、磁気トランスミッションの永久磁石は、アクティブローターの交番磁界の作用で渦損と磁気損失を生じ、永久磁石の温度が上昇し、磁気トランスミッションがスリップして故障する。

e.冷却液と潤滑液の流量制御

ポンプ運転時には、少量の液体でインナーマグネットローターとアイソレーションスリーブの間の環状ギャップ部、及びスライディングベアリングの摩擦対を洗浄・冷却する必要があります。クーラントの流量は通常ポンプ設計流量の2%~3%です。内側マグネットロータとアイソレーションスリーブ間の環状ギャップ部は渦電流により高熱を発生します。冷却液や潤滑液が不足したり、フラッシング孔がふさがれたりすると、媒体の温度が永久磁石の使用温度より高くなり、内磁気ロータが徐々に磁性を失い、磁気伝達がうまくいかなくなります。媒体が水または水性液体の場合、環状ギャップ部の温度上昇は3~5℃に維持でき、媒体が炭化水素または油の場合、環状ギャップ部の温度上昇は5~8℃に維持できる。

2.素材と選択

a.ポンプは一般的に耐食性高強度エンプラ(F46)を使用する。角度が90°以上の場合は、(輸入された日本のダイキンPFAまたはアメリカのデュポンPFA)、ステンレス鋼などが製造材料として使用されます。これらは耐食性に優れ、輸送媒体を汚染から守ることができる。例えば、CQBシリーズマグネットポンプの移送液体に接する部分には、耐薬品性に優れたフッ素樹脂合金を使用しています。フッ素樹脂アロイは、熱可塑化可能な超高分子量ポリパーフルオロエチレンプロピレンと1種類以上の他のプラスチックから構成され、フィラーを添加することができる。例えば、超高分子量ポリパーフルオロエチレンプロピレンとポリテトラフルオロエチレンからなるプラスチックアロイは、前者が0.1%〜99.9%、後者が99.9%〜0.1%を重量比で占める。乾式共粉砕または乾式湿式共粉砕のブレンド法で製造される。ポリテトラフルオロエチレンは、ホットプレスまたはコールドプレス焼結によって様々な製品に加工され、ポリテトラフルオロエチレンのコールドフローと容易な変形を克服し、その寿命を延ばすことができます。

b.マグネットポンプの軸受は搬送媒体に浸漬され、搬送媒体によって潤滑・冷却される。中国で最も一般的に使用されている軸受は黒鉛(ISCまたはSSIC)である。黒鉛、特に含浸黒鉛は、自己潤滑性、耐熱腐食性、低摩擦係数に優れ、応用範囲が広いが、黒鉛は脆く、強度が低い。シャフトの曲げや局部的な過負荷に非常に弱いので、特に注意が必要です。鋼をマトリックスとし、多孔質青銅を中間層とし、プラスチックを表層とする三層複合軸受は、圧縮強度が高く、摩擦係数が小さく、寸法が安定し、防音性、衝撃吸収性に優れており、近年使用されている。

3.マグネットポンプの利点

メカニカルシールやパッキンシールを使用する渦巻きポンプに比べ、マグネットポンプには次のような利点があります。

a.ポンプシャフトをダイナミックシールからクローズドスタティックシールに変更し、媒体漏れを完全に回避。
b.独立した潤滑と冷却水が不要なため、エネルギー消費量を削減できる。
c.カップリング駆動をシンクロドラッグに変更し、接触や摩擦がない。低消費電力、高効率、減衰・振動低減効果があり、モータ振動がポンプに与える影響、ポンプ発生時のキャビテーション振動がモータに与える影響を低減する。
d.過負荷がかかると、内側と外側の磁気ローターが相対的にスリップし、モーターとポンプを保護する効果がある。

4.操作上の注意

a.粒子の侵入を防ぐ
(1)強磁性体の不純物や粒子が磁気伝達装置とベアリングの摩擦対に入り込まないようにする。
(2) 結晶・沈殿しやすい媒体を搬送した後は、摺動軸受けの寿命を確保するため、適時洗浄(ポンプ停止後、ポンプキャビティにきれいな水を満たし、1分間運転後排水する)してください。
(3) 固形粒子を含む媒体を搬送する場合は、ポンプ流路の入口でろ過する。
b.減磁を防ぐ
(1) 磁気トルクはあまり小さく設計できない。
(2)指定された温度条件の下で運転されるべきで、媒体温度を超過することは厳しく禁止される。白金抵抗温度センサーは環状ギャップ区域の温度の上昇を検出するために磁気ポンプ隔離の袖の外面に取付けることができま温度が限界を超過した場合警報か締まるように。
c.乾燥摩擦を防ぐ
(1)ダラダラ走ることは厳禁。
(2)媒体を退避させることは厳禁である。
(3) 出口バルブが閉じているときは、磁気伝達装置の過熱と故障を防ぐため、ポンプを2分以上連続運転してはならない。

5.マグネットポンプの操作手順

a.ポンプ始動手順:始動前に吸入弁を開き、ポンプに輸送する液体を入れる;吐出弁を閉じる;電動リフトを始動し、ポンプが正しい方向かどうかを確認する;ポンプ始動後、吐出弁をゆっくり開き、ポンプが正常な運転状態に達した後、吐出弁を必要な開度に調整する。5~10分間試運転し、異常がなければ運転できる。
b.停止手順:出口バルブを閉じ、電源を切り、吸入口を閉じる。ポンプを長期間使用しない場合は、ポンプ内の流路を清掃し、電源を切ってください。