不銹鋼磁力泵工作原理
2017-11-29 16:30:03
一、磁力泵工作原理
將n對磁體(n為偶數(shù))按規(guī)律排列組裝在磁力傳動器的內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子上，使磁體部分相互組成完整藕合的磁力系統(tǒng)。當(dāng)內(nèi)、外兩磁極處于異極相對，即兩個磁極間的位移角Φ=0，此時(shí)磁系統(tǒng)的磁能最低;當(dāng)磁極轉(zhuǎn)動到同極相對，即兩個磁極間的位移角Φ=2π/n，此時(shí)磁系統(tǒng)的磁能最大。去掉外力后，由于磁系統(tǒng)的磁極相互排斥，磁力將使磁體恢復(fù)到磁能最低的狀態(tài)。于是磁體產(chǎn)生運(yùn)動，帶動磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
二、結(jié)構(gòu)特性
1.永磁體
由稀土永磁材料制成的永磁體工作溫度范圍(fàn wéi)廣(-45-400℃)，矯頑力高，磁場方向具有很好的各向異性，在同極相接近時(shí)也不會發(fā)生退磁現(xiàn)象，是一種很好的磁場源。凱泉泵業(yè)由此可見，若離心泵葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，則可連續(xù)吸水、壓水，水便可源源不斷地從低處揚(yáng)到高處或遠(yuǎn)方。綜上所述，離心泵是由于在葉輪的高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的作用下，將水提向高處的。
2.隔離套
在采用金屬隔離套時(shí)，隔離套處于一個正弦交變的特性：波粒的輻射中，在垂直于磁力線方向的截面上感應(yīng)出渦電流并轉(zhuǎn)化成熱量(Heat)。渦流的表達(dá)式為。其中Pe-渦流;K—常數(shù);n—泵的額定轉(zhuǎn)速;T-磁傳動力矩;F-隔套內(nèi)的壓力;D-隔套內(nèi)徑; 一材料(Material)的電阻率; —材料的抗拉強(qiáng)度。當(dāng)泵設(shè)計(jì)好后，
N、T是工況給定的，要降低渦流只能從
F、
D、 、 等方面考慮。選用高電阻率、強(qiáng)度特別高的的非金屬材料制作隔離套，在降低渦流方面效果十分明顯。
3.冷卻潤滑液流量的控制（control)
泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，必須用少量的液體對內(nèi)磁轉(zhuǎn)子與隔離套之間的環(huán)隙區(qū)域和滑動軸承(bearing)的摩擦副進(jìn)行沖洗冷卻。防凍冷卻液的流量通常為泵設(shè)計(jì)流量的2%-3%，內(nèi)磁轉(zhuǎn)子與隔離套之間的環(huán)隙區(qū)域由于渦流而產(chǎn)生高熱量。當(dāng)冷卻潤滑液不夠或沖洗孔不暢、堵塞時(shí)，將導(dǎo)致介質(zhì)溫度高于永磁體的工作溫度，使內(nèi)磁轉(zhuǎn)子逐步失去磁性，使磁力傳動器失效。當(dāng)介質(zhì)為水或水基液時(shí)，可使環(huán)隙區(qū)域的溫升維持在3-5℃;當(dāng)介質(zhì)為烴或油時(shí)，可使環(huán)隙區(qū)域的溫升維持在5-8℃。
4.滑動軸承
磁力泵滑動軸承(bearing)的材料有浸漬石墨、填充聚四氟乙烯、工程(Engineering)陶瓷(原料:非金屬礦物)等。上海凱泉泵業(yè)集團(tuán)有限公司性能的技術(shù)參數(shù)有流量、吸程、 揚(yáng)程、軸功率、水功率、效率等；根據(jù)不同的工作原理可分為 容積水泵、葉片泵等類型。 容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量； 葉片泵是利用回轉(zhuǎn)葉片與水的相互作用來傳遞能量，有 離心泵、 軸流泵和 混流泵等類型。由于工程陶瓷具有很好的耐熱、耐腐化侵蝕 、耐摩擦性能，所以磁力泵的滑動軸承多采用工程陶瓷制作。由于工程陶瓷很脆且膨脹系數(shù)小，所以軸承間隙不得過小，以免發(fā)生抱軸事故。
由于磁力泵的滑動軸承(bearing)以所輸送的介質(zhì)進(jìn)行潤滑，所以應(yīng)根據(jù)不同的介質(zhì)及使用工況，選用不同的材料品質(zhì)制作軸承。凱泉泵業(yè)開動前，先將泵和進(jìn)水管灌滿水，水泵運(yùn)轉(zhuǎn)后，在 葉輪高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力的作用下，葉輪流道里的水被甩向四周，壓入蝸殼，葉輪入口形成真空，水池的水在外界大氣壓力下沿吸水管被吸入補(bǔ)充了這個空間。繼而吸入的水又被葉輪甩出經(jīng)蝸殼而進(jìn)入出水管。
5.保護(hù)措施
當(dāng)磁力傳動器的從動部件在過載情況下運(yùn)行或轉(zhuǎn)子（rotor）卡死時(shí)，磁力傳動器的主、從動部件會自動滑脫，保護(hù)機(jī)泵。此時(shí)磁力傳動器上的永磁體在主動轉(zhuǎn)子交變特性：波粒的輻射的作用下，將產(chǎn)生渦損、磁損，造成永磁體溫度升高，磁力傳動器滑脫失效。
三、磁力泵的優(yōu)點(diǎn)
同使用機(jī)械密封或填料密封的離心泵相比較，磁力泵具有以下優(yōu)點(diǎn)。
1.泵軸由動密封變成封閉式靜密封，徹底避免了介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))泄漏。
2.無需獨(dú)立潤滑和冷卻水，降低了能耗。上海凱泉如安裝過高，則不吸水；此外，由于山區(qū)比平原大氣壓力低，因此同一臺水泵在山區(qū)，特別是在高山區(qū)安裝時(shí)，其安裝高度應(yīng)降低，否則也不能吸上水來。
3.由聯(lián)軸器（Coupling）傳動變成同步拖動，不存在接觸和摩擦。功耗小、效率高，且具有阻尼減振作用，減少了電動機(jī)振動對泵的影響和泵發(fā)生氣蝕振動時(shí)對電動機(jī)的影響。
4.過載時(shí)，內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子相對滑脫，對馬達(dá)、泵有保護(hù)作用。
四、運(yùn)行注意(attention)事項(xiàng)
1.防止顆粒進(jìn)入
(1)不允許有鐵磁雜質(zhì)、顆粒進(jìn)入磁力傳動器和軸承(bearing)摩擦副。
(2)輸送易結(jié)晶或沉淀的介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))后要及時(shí)沖洗(停泵后向泵腔內(nèi)灌注清水，運(yùn)轉(zhuǎn)1min后排放干凈)，以保障滑動軸承(bearing)的使用壽命。
(3)輸送含有固體顆粒的介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))時(shí)，應(yīng)在泵流管入口處過濾。
2.防止退磁(demagnetization)
(1)磁力矩不可設(shè)計(jì)得過小。
(2)應(yīng)在規(guī)定溫度條件下運(yùn)行，嚴(yán)禁介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))溫度超標(biāo)。可在磁力泵隔離套外表面裝設(shè)鉑電阻溫度傳感器檢測環(huán)隙區(qū)域的溫升，以便溫度超限時(shí)報(bào)警或停機(jī)。
3.防止干摩擦
(1)嚴(yán)禁空轉(zhuǎn)。
(2)嚴(yán)禁介質(zhì)抽空。上海凱泉由于葉輪進(jìn)口不可能形成絕對真空，因此離心泵吸水高度不能超過10米，加上水流經(jīng)吸水管路帶來的沿程損失，實(shí)際允許安裝高度（水泵軸線距吸入水面的高度）遠(yuǎn)小于10米。
(3)在出口閥關(guān)閉的情況下，泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不得超過2min，以防磁力傳動器過熱而失效。