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磁力泵工作的结构特点液下泵
时间:2017-06-09 来源:上海立申水泵制造有限公司
磁力泵,是一种通过磁力传动器(磁力联轴器)来实现无接触力矩传递从而以静密封取代动密封,使磁力泵达到完全无泄漏的离心泵。
(1)磁力泵由泵、磁力联轴器和驱动电机三部分组成。泵轴的左端装有叶轮,右端装有内磁转子,泵轴由滑动轴承支承。托架联接泵和电机并保证内外磁转子的位置精度。当电机驱动外磁转子旋转时,磁场通过空气气隙和隔(离)套,带动内磁转子同步旋转,从而带动叶轮旋转。
磁力泵一般选用耐腐蚀、高强度的工程塑料、刚玉陶瓷、不锈钢等作为制作材料,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分是由抗化学品的氟塑料合金制造。氟塑料合金由可热塑加工的超高分子量聚全氟乙丙烯和一种以上其他塑料共混组成,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料合金,前者占重量比为0.1%一99.9%,后者占重量比为99.9%一0.1%,采用干粉共磨或干粉湿法共磨的共混方法制造。用热压或冷压烧结等方法加工成各种制品,克服了聚四氟乙烯冷流和易变形缺点,可延长使用寿命。
磁力泵的轴承是浸没在输送介质中,并用输送介质润滑和冷却。国内较为常用的轴承多为石墨和增强塑料。石墨特别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,强度也较低,对轴的弯曲和局部过载很敏感,应特别注意。以钢为基体、多孔性青铜为中间层、塑料为表面层的三层复合轴承抗压强度高、摩擦系数小、尺寸稳定,消音减震,近年来得到应用。
(2)磁力联轴器
磁力联轴器是实现无接触力矩传递从而达到完全无泄漏的关键部件。一般有圆盘形和圆筒形两管道泵种形式。由于圆盘形联轴器由两个面对面的环形磁体及其中的隔套组成,两个环形磁体之间存在轴向力,尤其在功率较大时,轴向力很大,克服它很棘手,一般较少采用。圆筒形联轴器包括外磁转子、内磁转子和隔(离)套3个部件,外磁转子与电机相联,并处于大气中,内磁转子与泵轴联成一体,整个转子被包容在泵壳和隔套内并浸没在输送介质中,隔套处在内外转子之间并固定在泵壳体上,使磁力泵壳和隔离套内部形成连通的、完全密封的腔室。磁钢在内磁转子的外圆柱面及外磁转子的内圆柱面上沿圆周方向紧密排列,形成“组合推拉磁路”。
目前,可供磁力泵选用的磁性材料较多,常用的有AlNiCo、铁氧体及稀上永磁材料衫钻SmCo5(简称1:5),Sm(Co,Cu,Fe,Zr)7.4(简称2:17),Nd-Fe-B等。其中稀土永磁材料最优先选用,最强有力的是铰铁硼Nd-Fe-B,其最大磁能积高达28x104T·A/m以上,内察矫顽力超过1120kA/m,倍受青睐。但其工作温度不能超过120℃高温条件下可选用衫钻永磁材料,Sm(Co,Cu,Fe,Zr)7.4的磁能积约为192x103T·A/m,其工作温度可高达300℃.
圆筒形联轴器在设计、加工、装配时均应十分注意内外磁转子间的位置,否则会产生径向力。这种径向力不仅影响力矩传递,而且对轴承的寿命也有直接影响,严重时,会使磁力联轴器无法工作。解决这种径向力的关键是保证内外磁转子应有必要的同轴度。另外在磁力泵装配和拆卸时,应有专用的工装和工具,以保护人员和零件免遭磕破撞伤。
在磁力泵工作时,隔套处在一个交变的磁场中,会感应出涡流。这种涡流,一方面消耗了轴功率,降低离心泵了传动效率。另一方面又转变为热量,传递给介质并提高循环介质的温度。所以隔套的设计必须注意材料的选择和几何形状尺寸,尤其对输送易汽化的液体。在泵的参数及要求给出后,隔套损失功率p的主要因素可以近似表达为P∝d2/p·σ,式中d为隔套直径,p为材料的电阻率,。为材料的许用拉应力。可见,减少涡流损失的主要途径是选用高电阻率、高强度的材料,并尽可能减少隔套直径。
通常满足制造密封套的材料分两大类:金属材料和非金属材料。金属材料有较高的机械强度,壁厚可控制在最薄,以减小内外磁转子的间隙,增大传动效率,同时降低隔套内部产生的电涡流损失。国内一般采用1Cr18Ni9Ti和钦合金。非金属材料有较好的耐腐蚀性,不会产生电涡流损失,能提高传动效率,但往往受到输送介质的压力和温度的制约而限制了应用范围,国内常用的是聚四氟乙烯。
(3)电机
磁力泵选用的电机一般为常用电机,特殊要求按规定选配。
磁力泵又称磁力驱动泵,磁力离心泵。磁力泵由泵体、磁力传动器、电动机三部分组成。关键部件磁力传动器由外磁转子、内磁转子及不导磁的隔离套组成。是应用现代磁力学原理,利用永磁体的磁力传动实现扭矩的无接触传递的一种新型泵,当电动机带动外磁转子旋转时,磁场能穿透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。由于介质封闭在静止的隔离套内,从而达到无泄漏抽送介质的目的,彻底解决了机械传动泵的轴封泄漏,而设计的全密封、无泄漏、无污染的新型工业用泵。
磁力泵是化工生产流程中杜绝跑、冒、滴、漏现象,消除环境污染,创造“无泄漏车间”、“无泄漏化工泵工厂”,实现安全、文明生产的理想用泵。广泛应用于化工、石油、制药、印染、电镀、环保、食品等企业的生产流程中输送不含铁屑杂质的腐蚀性液体,尤其适用于易燃、易爆、易挥发、有毒和贵重液体的输送。
在石油化工领域,愈来愈多的生产厂家,对其输送的介质都要求无泄漏的工艺环境,在某些特殊的场合,如输送热油或带颗粒介质(如污水处理),以及化工生产流程中,更迫切需要选择理想的无泄漏泵型。宝恒泵业在生产CQ型磁力泵的基础上,引进国内、外新技术,研制成功的CQB-G型高温磁力泵、CQG型立式管道磁力泵、ZBF型自吸式塑料磁力泵产品系列,解决了常规磁力泵一直未能解决的输送高温(350℃)和自吸能力差的技术难题,可以直接取代机械传动的IH型化工泵。CQB系列磁力泵经过长期的生产性连续运行考验,用户可以确信他们所选用的是最安全、最可靠的泵型。
一、磁力泵工作原理
将n对磁体(n为偶数)按规律排列组装在磁力传动器的内、外磁转子上,使磁体部分相互组成完整藕合的磁力系统。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,由于磁系统的磁极相互排斥,磁力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。
二、磁力泵结构特点
1.永磁体
由稀土永磁材料制成的永磁体工作温度范围广(-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,在垂直于磁力线方向的截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。当泵设计好后,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制作隔离套,在降低涡流方面效果十分明显。
3.冷却润滑液流量的控制
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设计流量的2%-3%,内磁转子与隔离套之间的环隙区域由于涡流而产生高热量。当冷却润滑液不够或冲洗孔不畅、堵塞时,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
滑动轴承的材料有浸渍石墨、填充聚四氟乙烯、工程陶瓷等。由于工程陶瓷具有很好的耐热、耐腐蚀、耐摩擦性能,所以磁力泵的滑动轴承多采用工程陶瓷制作。由于工程陶瓷很脆且膨胀系数小,所以轴承间隙不得过小,以免发生抱轴事故。
由于磁力泵的滑动轴承以所输送的介质进行润滑,所以应根据不同的介质及使用工况,选用不同的材质制作轴承。
5.保护措施
当磁力传动器的从动部件在过载情况下运行或转子卡死时,磁力传动器的主、从动部件会自动滑脱,保护机泵。此时磁力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,造成永磁体温度升高,磁力传动器滑脱失效。
上海立申水泵制造有限公司是国内优质的水泵供应商注册资金1000万,公司主导产品管道泵,离心泵,化工泵,计量泵,液下泵等工业水泵。立申水泵创建以来,始终致力于科技和管理的不断创新,使企业走上了良性循环的规模化经营之路,拥有了一支专业的设计和技术研发队伍,形成了一套完整的生产管理、质量管理、营销管理和服务管理体系。公司主导产品包括:管道离心泵、化工泵、磁力泵、隔膜泵、自吸泵、螺杆泵、真空泵、排污泵、多级泵、齿轮油泵、计量泵等类别。广泛应用于水利、建筑、消防、电力、环保、石油、化工等领域。
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