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磁力泵的原理及使用說明
來源: | 作者:zhiliby | 發布時間: 2020-05-09 | 2137 次瀏覽 | 分享到:
  磁力泵由泵、磁力傳動器、電動機三部分組成。關鍵部件磁力傳動器由外磁轉子、內磁轉子及不導磁的隔離套組成。
當電動機帶動外磁轉子旋轉時，磁場能穿透空氣隙和非磁性物質，帶動與葉輪相連的內磁轉子作同步旋轉，實現動力的無接觸傳遞，將動密封轉化為靜密封。由于泵軸、內磁轉子被泵體、隔離套完全封閉，從而徹底解決了“跑、冒、滴、漏”問題，消除了煉油化工行業易燃、易爆、有毒、有害介質通過泵密封泄漏的安全隱患，有力地保證了職工的身心健康和安全生產。
磁力泵的工作原理　　
將n對磁體(n為偶數)按規律排列組裝在磁力傳動器的內、外磁轉子上，使磁體部分相互組成完整藕合的磁力系統。當內、外兩磁極處于異極相對，即兩個磁極間的位移角Φ＝0，此時磁系統的磁能最低；當磁極轉動到同極相對，即兩個磁極間的位移角Φ＝2π/n，此時磁系統的磁能最大。去掉外力后，由于磁系統的磁極相互排斥，磁力將使磁體恢復到磁能最低的狀態。于是磁體產生運動，帶動磁轉子旋轉。
 磁力泵的種類　　
目前國內廠家的磁力泵大致可分為：不銹鋼磁力泵、工程塑料磁力泵、氟塑料磁力泵、耐高溫磁力泵、多級磁力泵等幾大類。
 結構特點
1．永磁體
     由稀土永磁材料制成的永磁體工作溫度范圍廣(-45－400℃)，矯頑力高，磁場方向具有很好的各向異性，在同極相接近時也不會發生退磁現象，是一種很好的磁場源。
 2．隔離套
     在采用金屬隔離套時，隔離套處于一個正弦交變的磁場中(公眾號:泵管家)，在垂直于磁力線方向的截面上感應出渦電流并轉化成熱量。渦流的表達式為：其中Pe－渦流；K—常數；n—泵的額定轉速；T－磁傳動力矩；F－隔套內的壓力；D－隔套內徑； 一材料的電阻率； —材料的抗拉強度。當泵設計好后，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、高強度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
泵運轉時，必須用少量的液體對內磁轉子與隔離套之間的環隙區域和滑動軸承的摩擦副進行沖洗冷卻。冷卻液的流量通常為泵設計流量的2%-3%，內磁轉子與隔離套之間的環隙區域由于渦流而產生高熱量。當冷卻潤滑液不夠或沖洗孔不暢、堵塞時，將導致介質溫度高于永磁體的工作溫度，使內磁轉子逐步失去磁性，使磁力傳動器失效。當介質為水或水基液時，可使環隙區域的溫升維持在3-5℃；當介質為烴或油時，可使環隙區域的溫升維持在5-8℃。
4．滑動軸承
磁力化工泵滑動軸承的材料有浸漬石墨、填充聚四氟乙烯、工程陶瓷等。由于工程陶瓷具有很好的耐熱(公眾號:泵管家)、耐腐蝕、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小，所以軸承間隙不得過小，以免發生抱軸事故。
由于磁力泵的滑動軸承以所輸送的介質進行潤滑，所以應根據不同的介質及使用工況，選用不同的材質制作軸承。
5．保護措施
當磁力傳動器的從動部件在過載情況下運行或轉子卡死時，磁力傳動器的主、從動部件會自動滑脫，保護機泵。此時磁力傳動器上的永磁體在主動轉子交變磁場的作用下，將產生渦損、磁損，造成永磁體溫度升高，磁力傳動器滑脫失效。

磁力泵的優點同使用機械密封或填料密封的離心泵相比較，磁力泵具有以下優點:
1．泵軸由動密封變成封閉式靜密封，徹底避免了介質泄漏。
2．無需獨立潤滑和冷卻水，降低了能耗。
3．由聯軸器傳動變成同步拖動，不存在接觸和摩擦。功耗小、效率高，且具有阻尼減振作用，減少了電動機振動對泵的影響和泵發生氣蝕振動時對電動機的影響。
4．過載時，內、外磁轉子相對滑脫，對電機、泵有保護作用。

 磁力泵的注意事項　　

1．防止顆粒進入
(1)不允許有鐵磁雜質、顆粒進入磁力傳動器和軸承摩擦副。
(2)輸送易結晶或沉淀的介質后要及時沖洗(停泵后向泵腔內灌注清水，運轉1min后排放干凈)，以保障滑動軸承的使用壽命。
(3)輸送含有固體顆粒的介質時，應在泵流管入口處過濾。
2．防止退磁
(1)磁力矩不可設計得過小。
(2)應在規定溫度條件下運行，嚴禁介質溫度超標。可在磁力泵隔離套外表面裝設鉑電阻溫度傳感器檢測環隙區域的溫升，以便溫度超限時報警或停機。
3．防止干摩擦
(1)嚴禁空轉。
(2)嚴禁介質抽空。
(3)在出口閥關閉的情況下，泵連續運轉時間不得超過2min，以防磁力傳動器過熱而失效。 
3．不可用在有壓力的系統中
由于磁力泵泵腔中存在一定的間系及磁力泵內使用的是“靜軸承”，由此該系列泵絕不可以使用在有壓力的系統中，正壓與負壓均不可行。
（一）因磁力泵軸承的冷卻和潤滑是靠被輸送的介質，所以絕對禁止空運轉，同時避免在工作中途停電后再啟動時所造成時空載運轉。
（二）被輸送介質中，若含有固體顆粒，泵入口要加過濾網：如含有鐵磁質微粒，需加磁性過濾器。
（三）泵在使用中環境溫度應小于40℃，電機溫升不得超過75℃。
（四）被輸送的介質及其溫度應在泵材允許范圍內。工程塑料泵的使用溫度<60℃，金屬泵的使用溫度<100℃，輸送吸入壓力不大于0.2MPa，最大工作壓力1.6MPa，密度不大于1600Kg／m3，粘度不大于30X10-6m2／S的不含硬顆粒和纖維的液體。
（五）對于輸送液為易沉淀結晶的介質，使用后應及時清洗，排凈泵內積液。
（六）磁力泵正常運行1000小時后，應拆檢軸承和端面動環的磨損情況，并更換不宜再用的易損件。
磁力泵常見故障問題分析　
磁力內齒泵因氣蝕而導致的問題：泵產生氣蝕的原因主要有泵入口管阻大、輸送介質氣相較多、灌泵不充分、泵入口能頭不夠等原因。氣蝕對泵的危害最大，發生氣蝕時泵劇烈振動，平衡嚴重破壞，將導致泵軸承、轉子或葉輪損壞。這是磁力泵故障發生的常見原因。
 無介質或輸送介質流量小：使轉子主軸與穩定軸承干摩，燒碎軸承。磁力泵是由輸送介質給滑動軸承提供潤滑和冷卻的，在沒有開入口閥或出口閥的情況下，滑動軸承因無輸送介質潤滑和冷卻而導致高溫從而損壞。
隔離套損壞：磁力泵的磁力聯軸器是由泵所輸送介質冷卻的，如果介質中有硬質顆粒，很容易造成隔離套劃傷或劃穿，有時如果維護方法不當也有可能造成隔離套的損壞。