1.磁力泵的工作原理
磁力傳動是利用磁體能吸引鐵磁物質以及磁體或磁場之間有磁力作用的特性.而非鐵磁物質不影響或很少影響磁力的大小,因此可以無接觸地透過非磁導體(隔離套)進行動力傳輸.
磁力傳動可分為同步或異步設計二大多數磁力泵采用同步設計.如圖2 一13 所示.電動機通過外部聯軸器和外磁缸連在一起,葉輪和內磁缸連在一起.在外磁缸和內磁缸之間設有全密封的隔離套,將內、外磁缸完全隔開,使內磁缸處于介質之中,電機的轉軸通過磁缸間磁極的吸力直接帶動葉輪同步轉動。
異步設計磁性傳動.也稱轉距環磁性傳動,用籠型結構的轉矩環來取代內磁缸,轉矩環類似于異步電動機的轉子,在外磁缸產生的旋轉磁場中產生感生電動勢和感生磁場.從而以略低的速度轉動.由于內磁缸中無永磁鐵,因此其使用溫度要高于同步馭動的磁力傳動
2 .磁力泵的結構
(1)磁力藕合器磁力傳動由磁力藕合器來完成。磁力耦合器主要包括內磁缸、外磁缸及隔離套等零部件,是磁力泵的核心部件。磁力禍合器的結構、磁路設計及其各零部件的材料關系到磁力泵的可靠性、磁傳動效率及壽命。磁力藕合器在規定的環境條件下適用于戶外啟動和連續操作,不應出現脫磁和退磁現象。
① 內、外磁缸內磁缸應用黏合劑牢固地固定在導環上,并用包套將內磁缸和介質隔離。包套最小厚度應為0 . 4mm .其材料應選用非磁性的材料.并適用于輸送的介質.外磁缸也應用粘合劑牢固地固定在外磁缸異環上。為防止大氣腐蝕,事故上況下外磁缸對隔離套的破壞和可能產生的碰掩火花,以及防止裝配時外磁缸的損壞,外磁缸內表面最好也應彼以包套,且包套應為不產生火花的材料.
同步磁力禍合器應選用衫鉆、鉸鐵繃等稀土喇磁性材料.轉矩環傳動器可選用衫鉆、鉸鐵硼等稀土磁性材料,為適應高溫條件,也可以采用鋁鎳鉆磁性材料。鉸鐵硼的磁能積高于衫鉆,缺點是便用溫度僅為120 ℃ .且磁穩定性相對較蓋.衫鉆的磁傳動效率和磁能積高.并其有極強的抗退磁能力。用于磁力泵的衫鉆通常有兩種,衫鉆1 . 5 級sln , C05和2 . 17 級Sm : C 仇:。衫鉆1 . 5 級含衫35 %、鉆“% ,最高使用沮度250 ℃ ,居里溫度523 ℃ ,衫鉆2 . 17 級含衫25 % ,鉆50%.鈦、鐵等25 % ,其最高使用沮度達350℃ ,居里溫度750 ℃ .詳見圖2 一14 '
② 隔離套 隔離套也稱隔離罩或密封套,位于內、外磁缸之側.將內、外磁缸完全隔開,介質封閉在隔離套內.隔離套的厚度與工作壓力和使用溫度有關,太厚,則增加內、外磁缸的間隙尺寸,降低了磁傳動轉矩.并增大隔離套內的渦流損失,從而影響磁傳動效率;太?。畡t影響強度和剛度。
隔離套有金屬和非金屬兩種.金屬陰離套存在渦流損失.非金屬隔離套無渦流損失。金屬隔離套應選用高電阻率的材料.如用哈氏合金、欽合金等.也可選川奧氏體不銹鋼,其厚度一般為1.0-1.2mm .對于小功率的磁力泵,且使用溫度較低時.其隔離套也可考慮采用非金屬材料,如塑料或陶瓷等,
( 2 )滑動軸承
① 碳化硅陶瓷磁力泵一般采用碳化硅陶瓷軸承,為防止碳化硅中含游離硅.從而降低其耐腐蝕性能.一般要求采用無壓燒結的。相碳化硅。碳化硅滑動軸承,承載能力高,任具有極強的耐沖蝕、耐化學腐蝕、耐磨損性能和良好的耐熱性,使用溫度可達500 ℃ 以上.碳化硅滑動軸承的使用壽命一般可達3 年以上.
碳化硅軸承通常鎮裝在金屬零件上。由于碳化硅熱脹系數大大小于一般金屬材料,因此在輸送高溫或低溫介質時,應采用特殊的鑲裝結構七如金屬波紋墊)或采川特殊的金屬材料(如欽合金)等。
② 石墨 石墨具有較好的自潤滑性能.可經受短時間的干運行,使用溫度可達450 ℃ .缺點是耐磨性能較差石墨滑動軸承的使用壽命一般可達1 年以上。
3 .泵保護系統
為提高使用壽命和運轉的安全性,磁力泵可以提供以下一種或數種安全保護裝置:
( l )軸承狀態監測器 如果用戶需要,些國際知名廠商可配胃非接觸式的軸承狀態監測器.用于防止軸承時損失效、聯軸器的脫俐、轉子卡住及功率系統故障等.
( 2 ) 電機功率監控器電機功率監控器通過監測電機功率,來避免發生低流量或干運轉.
( 3 )溫度探頭用謐度探頭(RTD )來監測隔離套的譏度,以反映泵在操作中狀態的變化。叮防止泵的干運轉、內外軸承磨損、嚴嗽汽蝕、悶泵、泵卡住以及系統過熱等。
( 4 )差壓開關 用差壓并關來監測泵出口的壓力變化,可防止磁力泵的干運轉、嚴重汽蝕、悶泵、泵卡件等。尤其適用于容器卸空/槽車卸載等。
( 5 )第二層保護
① 承壓密閉的磁藕合箱休隔離套外為磁規合箱體,如圖213 的虛線部分。對于高系
統壓力下輸送某些劇毒或易燃化學品時.該箱體應為承壓密閉容器.其設什和試驗壓力值與泵的液力端相同.且泵外軸和磁藕合箱體之間應設節流襯套和機械密封(俗稱二次密封)。API685 推薦此種型式。
② 雙隔離套結構 當采用雙隔離套結構時,其外隔離套的設計和試驗壓力值也應與泵的液力端相同。
( 6 )液體泄漏探頭對于采用第二層保護的磁力泵,應設置液體泄漏探頭。對于承壓密閉的磁耦合箱體結構的磁力泵,當隔離套破裂或由于其他原因有液體進入磁藕合箱體時, 探頭就會報警;對于雙隔離套結構的磁力泵,當內隔離套破裂或由于其他原因有液體進入內外隔離套之間的膠體時,探頭就會報警. |