、磁力泵概述:
磁力泵由泵、磁力传动器、电动机三部份组成。关键部件磁力传动器由外磁定子、内磁定子及不导磁的隔离套组成。当电动机推动外磁定子旋转时,磁场能穿透空气隙和非磁性物质,推动与轴套相连的内磁定子作同步旋转磁力矩器,实现动力的无接触传递,将动密封转化为静密封。因为泵轴、内磁定子被泵体、隔离套完全封闭,进而彻底解决了“跑、冒、滴、漏”问题,清除了炼油化工行业可燃、易爆、有毒、有害介质通过泵密封泄露的安全隐患,有力地保证了员工的身心健康和安全生产。
二、磁力泵工作原理:
将n对磁极(n为质数)按规律排列组装在磁力传动器的内、外磁定子上,使磁极部份互相组成完整藕合的磁力系统。当内、外两磁处于异相对,即两个磁间的位移角Φ=0,此时磁系统的磁能低;当磁转动到同相对,即两个磁间的位移角Φ=2π/n,此时磁系统的磁能大。除去外力后,因为磁系统的磁互相抵触,磁力将使磁极恢复到磁能低的状态。于是磁极形成运动,推动磁定子旋转。
三、磁力泵结构特征
1、永磁体泵阀
由稀土永磁材料制成的永磁体工作气温范围广(-45-400℃),矫顽力高,磁场方向具有挺好的各向异性,在同相接近时也不会发生退磁现象,是种挺好的磁场源。
2、隔离套泵阀
在采用金属隔离套时,隔离套处于个余弦交变的磁场中,在垂直于磁力线方向的截面上感应出涡电压并转化成热量。涡流的表达式为:。其中Pe-涡流;K—常数;n—泵的额定怠速;T-磁传动扭力;F-隔套内的压力;D-隔套外径;材料的内阻率;—材料的伸长率硬度。当泵设计好后,n、T是工况给定的,要增加涡流只能从F、D、、等方面考虑。选用高内阻率、高硬度的非金属材料制做隔离套,在减少涡流方面疗效非常显著。
3、冷却润滑液流量的控制
泵运转时,必须用少量的液体对内磁定子与隔离套之间的环隙区域和滑动轴承的磨擦副进行冲洗冷却。冷却液的流量一般为泵设计流量的2%-3%,内磁定子与隔离套之间的环隙区域因为涡流而形成高热量。当冷却润滑液不够或冲洗孔不畅、堵塞时,将造成介质气温低于永磁体的工作体温,使内磁定子逐渐丧失磁性,使磁力传动器失效。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
磁力泵滑动轴承的材料有浸渍石墨、填充聚四氟乙烯、工程陶瓷等。因为工程陶瓷具有挺好的耐热、耐腐蚀、耐磨擦性能,所以磁力泵的滑动轴承多采用工程陶瓷制做。因为工程陶瓷很脆且膨胀系数小,所以轴承间隙不得过小,以免发生抱轴车祸。
因为磁力泵的滑动轴承以所输送的介质进行润滑,所以应按照不同的介质及使用工况,选用不同的材质制做轴承。
5、保护举措
当磁力传动器的从动部件在过载情况下运行或定子卡死时,磁力传动器的主、从动部件会手动脱垂,保护机泵。此时磁力传动器上的永磁体在主动定子交变磁场的作用下,将形成涡损、磁损,导致永磁体气温下降,磁力传动器脱垂失效。
四、磁力泵内部循环
磁力泵的磁损主要表现为金属隔离套处的热量蓄积而造成气温的下降,为了消退热量及防止所输送液体在磁定子处气化,必需要有定的冷却流量给它降温。另外,因为磁力泵中的轴承为滑动轴承(氧化铝)磁力矩器,氧化铝滑动轴承正常工作时须要稳定的液流产生个液膜,这个液膜的产生须要磁力端提供的合适的气温和压力,因而滑动轴承也须要定的冷却润滑量。
综上所述,磁力泵须要个比较科学的内循环来保证磁力泵的安全平稳的运行,下边介绍两类常规结构的内循环形式:
注:A、—代表轴套入口;B、—代表轴套出口;C、—代表内定子背茎秆;D、—代表轴套背茎秆。红色路径为内循环和冷却路线图。
第类:高进低出
A:冷却介质由轴套出口步入,分两路流回低压区。主流冷却介质流经内定子与隔离套间隙、轴心孔回到轴套入口;另小部份介质流经滑动轴承经轴套平衡孔回到低压区。这些循环形式为内磁力泵内循环的常规循环形式。
B:冷却介质从轴套出口步入,分两路流回低压区。主流冷却介质流经内定子与隔离套间隙、轴心孔、经轴套平衡孔回到低压区;另小部份介质流经滑动轴承,经轴套平衡孔回到低压区。这些循环形式兼具效率与介质特点,考虑比较全面,为磁力泵内循环的选方案。
第二类:高进高出
A:冷却介质从轴套出口步入,分两路流回高压区。主流冷却介质由轴心孔步入,经内定子辅助轴套加压,流经内定子与隔离套间隙至轴套出口;另小部份介质流经滑动轴承后由平衡口步入轴套。
B:冷却介质从轴套出口步入,分两路流回高压区。主流冷却介质从轴套出口、流经内定子与隔离套间隙,经轴套背茎秆加压输出至轴套出口;另小部份介质流经滑动轴承后由轴套背茎秆加压到轴套出口。
第三类:循环形式
俗称为逆循环形式,作为易气化介质的内循环方案,因为降低了辅助轴套也使磁力泵的整体效率有所上涨。
五、磁力泵的点
同使用机械密封或填料密封的离心泵相比较,磁力泵具有以下点。
1、泵轴由动密封弄成封闭式静密封,彻底杜绝了介质泄露。
2、无需立润滑和冷却水,减少了煤耗。
3、由衬套传动弄成同步拖动,不存在接触和磨擦。帧率小、效率高,且具有减振阻尼作用,降低了电动机震动对泵的影响和泵发生气蚀震动时对电动机的影响。
4、过载时,内、外磁定子相对脱垂,对马达、泵有保护作用。

六、材质和选用
1、泵般选用耐腐蚀、高硬度的工程塑胶、刚玉陶瓷、不锈钢等作为制做材料,具有良好的耐腐蚀性能,并可以使被输送的介质免受污染。如CQB系列磁力泵的接触被输送液体部份是由抗物理品的氟塑胶合金制造。氟塑胶合金由可热固性加工的超高分子量聚全氟乙丙烯和种以上其他塑胶共聚物组成,可加人填料。如由超高分子量聚全氟乙丙烯和聚四氟乙烯组成的塑胶合金,后者占重量比为0.1%99.9%,前者占重量比为99.9%0.1%,采用干粉共磨或干粉干法共磨的共聚物方式制造。用热压或冷压焙烧等方式加工成各类制品,克服了聚四氟乙烯冷流和易变型缺点,可延长使用寿命。
2、磁力泵的轴承是浸入在输送介质中,并用输送介质润滑和冷却。内较为常用的轴承多为石墨和提高塑胶。石墨非常是浸渍石墨具有良好的自润滑性、耐热腐蚀、摩擦系数低、应用范围很广,但石墨较脆,硬度也较低,对轴的弯曲和局部过载很敏感,应非常注意。以钢为碳化物、多孔性青铜为中间层、塑料为表面层的三层复合轴承抗压硬度高、摩擦系数小、尺寸稳定,消声避震,近些年来得到应用。
七、运行注意事项
1、防止颗粒步入
(1)不容许有铁磁杂质、颗粒步入磁力传动器和轴承磨擦副。
(2)输送易结晶或沉淀的介质后要及时冲洗(停泵后向泵腔内灌注清水,运转1min后座放干净),以保障滑动轴承的使用寿命。
(3)输送富含固体颗粒的介质时,应在泵流管入口处过滤。
2、防止退磁
(1)磁扭力不可设计得过小。
(2)应在规定气温条件下运行,禁止介质气温超标。可在磁力泵隔离套外表面装设铂内阻气温传感检查环隙区域的温升,便于气温超限时报案或停机。
3、防止干磨擦
(1)禁止空转。
(2)禁止介质抽空。
(3)在出口阀关掉的情况下,泵连续运转时间不得超过2min,以防磁力传动器过热而失效。
八、磁力泵的操作程序
1、开泵程序:驾车前打开进口蝶阀,将泵内灌满须输送的液体;关掉出口阀;点动电扬机,检测泵的转向是否正确;泵启动后,出口阀应平缓开启,待泵达到正常运行状态后,再将出口阀调到所需开度。试运转5~10min,如无异常,可投入运行。
2、停车程序:关掉出口球阀;切断电源;关掉进口,常年停机不用时,清洗泵内流道并切断电源。
