Pompa magnetică constă din trei părți: o pompă, o transmisie magnetică și un motor. Componenta cheie, transmisia magnetică, constă dintr-un rotor magnetic exterior, un rotor magnetic interior și un manșon de izolare nemagnetic. Atunci când motorul antrenează rotorul magnetic exterior să se rotească, câmpul magnetic poate pătrunde în spațiul de aer și în materialele nemagnetice, antrenând rotorul magnetic interior conectat la rotor să se rotească sincron, realizând transmiterea fără contact a puterii și transformând etanșarea dinamică într-o etanșare statică. Deoarece arborele pompei și rotorul magnetic interior sunt complet închise de corpul pompei și de manșonul de izolare, problema "curgerii, bubuiturilor, scurgerilor și scurgerilor" este complet rezolvată, eliminând pericolul de siguranță al scurgerilor de medii inflamabile, explozive, toxice și nocive prin garnitura pompei în industria chimică și de rafinare a petrolului și asigurând în mod eficient protecția mediului, producția sigură și alte nevoi.
1. Principiul de funcționare și caracteristicile structurale ale pompei magnetice
N perechi de magneți (n este un număr par) sunt dispuse și asamblate în mod regulat pe rotoarele magnetice interioare și exterioare ale transmisiei magnetice, astfel încât părțile magnetice formează un sistem magnetic cuplat complet. Atunci când polii magnetici interiori și exteriori sunt opuși, adică unghiul de deplasare dintre cei doi poli magnetici este Φ = 0, energia magnetică a sistemului magnetic este scăzută; atunci când polii magnetici se rotesc spre aceiași poli, adică unghiul de deplasare dintre cei doi poli magnetici este Φ = 2π/n, energia magnetică a sistemului magnetic este mare. După îndepărtarea forței externe, polii magnetici ai sistemului magnetic se resping reciproc, iar forța magnetică va readuce magnetul la o stare de energie magnetică scăzută. Apoi magnetul se mișcă și antrenează rotorul magnetic să se rotească.
a. Oțel magnetic intern și extern
Magnetul permanent fabricat din material magnetic permanent din pământuri rare are o gamă largă de temperaturi de funcționare (-45-400 ℃), coercitivitate ridicată, anizotropie bună în direcția câmpului magnetic și nu se va produce demagnetizare atunci când aceiași poli sunt aproape unul de celălalt. Este o sursă bună de câmp magnetic.
b. Manșon de izolare
Atunci când se utilizează un manșon de izolare metalic, manșonul de izolare se află într-un câmp magnetic alternativ sinusoidal, iar curenții turbionari sunt induși pe secțiunea transversală perpendiculară pe direcția liniilor de câmp magnetic și transformați în căldură. Expresia curentului Foucault este:. Dintre acestea, Pe - curent Foucault; K - constantă; n - viteza nominală a pompei; T - cuplu de transmisie magnetic; F - presiunea în distanțier; D - diametrul interior al distanțierului; -rezistivitatea materialului; -rezistența la tracțiune a materialului. La proiectarea pompei, n și T sunt date de condițiile de lucru. Pentru a reduce curenții turbionari, pot fi luate în considerare doar F, D etc. Manșonul de izolare este realizat din material nemetalic F46 cu rezistivitate ridicată și rezistență mare, care este foarte eficient în reducerea curenților turbionari. Manșonul de armare este fabricat din material aerospațial PEEK (polyetheretherketone), cu o rezistență ridicată la presiune de 3Mpa, care este cea mai bună alegere pentru transportul mediilor cu greutate specifică ridicată, cum ar fi acidul sulfuric concentrat 98 și bromul.
c. Rulmenți glisanți
Materialele rulmenților glisanți ai pompelor magnetice includ grafit impregnat, politetrafluoroetilenă umplută, ceramică tehnică etc. Deoarece ceramica tehnică are o bună rezistență la căldură, la coroziune și la frecare, lagărele de alunecare ale pompelor magnetice sunt realizate în principal din ceramică tehnică. Deoarece ceramica tehnică este foarte fragilă și are un coeficient de dilatare mic, jocul lagărelor nu trebuie să fie prea mic pentru a evita accidentele de prindere a arborelui. Deoarece lagărele de alunecare ale pompelor magnetice sunt lubrifiate cu mediul transportat, trebuie selectate diferite materiale pentru fabricarea lagărelor în funcție de diferite medii și condiții de funcționare.
d. Măsuri de protecție
Atunci când părțile conduse ale transmisiei magnetice funcționează în condiții de suprasarcină sau rotorul este blocat, părțile principale și conduse ale transmisiei magnetice se vor deconecta automat pentru a proteja pompa. În acest moment, magneții permanenți de pe transmisia magnetică vor produce pierderi eddy și pierderi magnetice sub acțiunea câmpului magnetic alternativ al rotorului activ, determinând creșterea temperaturii magneților permanenți și alunecarea și defectarea transmisiei magnetice.
e. Controlul debitului lichidului de răcire și de lubrifiere
În timpul funcționării pompei, trebuie utilizată o cantitate mică de lichid pentru spălarea și răcirea zonei spațiului inelar dintre rotorul magnetic interior și manșonul de izolare și perechea de frecare a rulmentului de alunecare. Debitul lichidului de răcire este de obicei de 2%-3% din debitul proiectat al pompei. Zona spațiului inelar dintre rotorul magnetic interior și manșonul de izolare generează căldură ridicată din cauza curenților turbionari. În cazul în care lichidul de răcire și lubrifiere este insuficient sau orificiul de spălare este blocat, temperatura mediului va fi mai mare decât temperatura de lucru a magnetului permanent, determinând pierderea treptată a magnetismului rotorului magnetic interior și defectarea transmisiei magnetice. Când mediul este apă sau lichid pe bază de apă, creșterea temperaturii în zona spațiului inelar poate fi menținută la 3-5°C; când mediul este hidrocarbură sau ulei, creșterea temperaturii în zona spațiului inelar poate fi menținută la 5-8°C.
2. Material și selecție
a. Pompa utilizează, în general, materiale plastice tehnice rezistente la coroziune, cu rezistență ridicată (F46). Atunci când unghiul este mai mare de 90°, se utilizează ca materiale de fabricație (Daikin PFA japonez importat sau DuPont PFA american), oțel inoxidabil etc. Acestea au o bună rezistență la coroziune și pot proteja mediul transportat de contaminare. De exemplu, partea pompei magnetice din seria CQB care intră în contact cu lichidul transportat este fabricată din aliaj fluoroplastic rezistent la substanțe chimice. Aliajul fluoroplastic este compus din polipperfluoroetilenă propilenă cu masă moleculară ultraînaltă care poate fi termoplastifiată și unul sau mai multe alte materiale plastice, putând fi adăugate materiale de umplutură. De exemplu, un aliaj plastic compus din propilenă polipperfluoroetilenă cu masă moleculară ultraînaltă și politetrafluoroetilenă, prima reprezentând 0,1% până la 99,9% în greutate, iar cea de-a doua reprezentând 99,9% până la 0,1% în greutate. Acesta este fabricat printr-o metodă de amestecare a pulberii uscate de co-fărâmițare sau a pulberii uscate de co-fărâmițare umedă. Este transformat în diverse produse prin presare la cald sau prin presare la rece prin sinterizare, care depășește curgerea la rece și deformarea ușoară a politetrafluoroetilenei și îi poate prelungi durata de viață.
b. Rulmenții pompei magnetice sunt imersați în mediul de transport și sunt lubrifiați și răciți de mediul de transport. Rulmenții cei mai frecvent utilizați în China sunt din grafit (ISC sau SSIC). Grafitul, în special grafitul impregnat, are o auto-lubrifiere bună, rezistență la coroziune termică, coeficient de frecare scăzut și o gamă largă de aplicații, dar grafitul este fragil și are o rezistență scăzută. Este foarte sensibil la îndoirea arborelui și la suprasarcina locală, astfel încât trebuie acordată o atenție specială. Rulmenții compozite cu trei straturi, având oțelul ca matrice, bronzul poros ca strat intermediar și plasticul ca strat de suprafață, au o rezistență ridicată la compresiune, un coeficient de frecare scăzut, dimensiuni stabile, izolare fonică și absorbție a șocurilor și au fost utilizați în ultimii ani.
3. Avantajele pompelor magnetice
Comparativ cu pompele centrifugale care utilizează garnituri mecanice sau garnituri de etanșare, pompele magnetice au următoarele avantaje.
a. Arborele pompei este schimbat de la o etanșare dinamică la o etanșare statică închisă, care evită complet scurgerile de mediu.
b. Nu este necesară lubrifierea independentă și apa de răcire, ceea ce reduce consumul de energie.
c. Acționarea cuplajului este schimbată în tracțiune sincronă și nu există contact și frecare. Are un consum redus de energie, o eficiență ridicată și efecte de amortizare și reducere a vibrațiilor, ceea ce reduce impactul vibrațiilor motorului asupra pompei și impactul vibrațiilor de cavitare asupra motorului atunci când apare pompa.
d. La suprasarcină, rotoarele magnetice interioare și exterioare alunecă unul față de celălalt, ceea ce are un efect de protecție asupra motorului și pompei.
4. Precauții pentru funcționare
a. Prevenirea pătrunderii particulelor
(1) Impuritățile și particulele feromagnetice nu au voie să pătrundă în dispozitivul de transmisie magnetică și în perechea de frecare a rulmenților.
(2) După transportul mediilor care sunt ușor de cristalizat sau precipitat, spălați-l la timp (umpleți cavitatea pompei cu apă curată după oprirea pompei și scurgeți-o după funcționarea timp de 1 minut) pentru a asigura durata de viață a rulmentului glisant.
(3) Atunci când transportați medii care conțin particule solide, filtrați-le la intrarea în conducta de curgere a pompei.
b. Prevenirea demagnetizării
(1) Cuplul magnetic nu poate fi proiectat prea mic.
(2) Ar trebui să funcționeze în condițiile de temperatură specificate și este strict interzisă depășirea temperaturii medii. Un senzor de temperatură cu rezistență de platină poate fi instalat pe suprafața exterioară a manșonului de izolare a pompei magnetice pentru a detecta creșterea temperaturii în zona spațiului inelar, astfel încât să alarmeze sau să oprească atunci când temperatura depășește limita.
c. Prevenirea frecării uscate
(1) Este strict interzis să alergi fără să faci nimic.
(2) Este strict interzisă evacuarea mediului.
(3) Când supapa de evacuare este închisă, pompa nu trebuie să funcționeze continuu mai mult de 2 minute pentru a preveni supraîncălzirea și defectarea dispozitivului de transmisie magnetică.
5. Proceduri de funcționare a pompei magnetice
a. Procedura de pornire a pompei: deschideți supapa de admisie înainte de pornire, umpleți pompa cu lichidul care trebuie transportat; închideți supapa de evacuare; porniți ascensorul electric pentru a verifica dacă pompa este în direcția corectă; după pornirea pompei, supapa de evacuare trebuie deschisă încet, iar după ce pompa atinge starea normală de funcționare, reglați supapa de evacuare la deschiderea necesară. Testați funcționarea timp de 5 ~ 10 minute, dacă nu există anomalii, poate fi pusă în funcțiune.
b. Procedura de oprire: închideți supapa de ieșire; întrerupeți alimentarea cu energie electrică; închideți admisia. Când pompa nu este utilizată pentru o perioadă lungă de timp, curățați canalul de curgere din pompă și întrerupeți alimentarea cu energie electrică.