磁力泵的工作原理
磁力傳動是利用磁體能吸引鐵磁物質(zhì)以及磁體或磁場之間有磁力作用的特性，而非鐵磁物質(zhì)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(dǎo)體(隔離套)進行動力傳輸。
磁力傳動可分為同步或異步設(shè)計。大多數(shù)磁力泵采用同步設(shè)計，如下圖所示。電動機通過外部聯(lián)軸器和外磁缸連在一起，葉輪和內(nèi)磁缸連在一起。在外磁缸和內(nèi)磁缸之間設(shè)有全密封的隔離套，將內(nèi)、外磁缸完全隔開，使內(nèi)磁缸處于介質(zhì)之中，電機的轉(zhuǎn)軸通過磁缸間磁極的吸力直接帶動葉輪同步轉(zhuǎn)動。
異步設(shè)計磁性傳動，也稱轉(zhuǎn)矩環(huán)磁性傳動，用籠型結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩環(huán)來取代內(nèi)磁缸，轉(zhuǎn)矩環(huán)類似于異步電動機的轉(zhuǎn)子，在外磁缸產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場中產(chǎn)生感生電動勢和感生磁場，從而以略低的速度轉(zhuǎn)動。由于內(nèi)磁缸中無永磁鐵，因此其使用溫度要高于同步驅(qū)動的磁力傳動。
磁力泵的結(jié)構(gòu)
1 . 磁力耦合器
磁力傳動由磁力耦合器來完成。磁力耦合器主要包括內(nèi)磁缸、外磁缸及隔離套等零部件，是磁力泵的核心部件。磁力耦合器的結(jié)構(gòu)、磁路設(shè)計及其各零部件的材料關(guān)系到磁力泵的可靠性、磁傳動效率及壽命。磁力耦合器在規(guī)定的環(huán)境條件下適用于戶外啟動和連續(xù)操作，不應(yīng)出現(xiàn)脫耦和退磁現(xiàn)象。
(1)內(nèi)、外磁缸
內(nèi)磁缸應(yīng)用黏合劑牢固地固定在導(dǎo)環(huán)上，并用包套將內(nèi)磁缸和介質(zhì)隔離。包套最小厚度應(yīng)為0.4mm，其材料應(yīng)選用非磁性的材料，并適用于輸送的介質(zhì)。
外磁缸也應(yīng)用黏合劑牢固地固定在外磁缸導(dǎo)環(huán)上。為防止大氣腐蝕，事故工況下外磁缸對隔離套的破壞和可能產(chǎn)生的碰撞火花，以及防止裝配時外磁缸的損壞，外磁缸內(nèi)表面最好也應(yīng)覆以包套，且包套應(yīng)為不產(chǎn)生火花的材料。
同步磁力耦合器應(yīng)選用釤鈷、釹鐵硼等稀土型磁性材料;轉(zhuǎn)矩環(huán)傳動器可選用釤鈷、釹鐵硼等稀土磁性材料，為適應(yīng)高溫條件，也可以采用鋁鎳鈷磁性材料。釹鐵硼的磁能積高于釤鈷，缺點是使用溫度僅為120℃，且磁穩(wěn)定性相對較差。釤鈷的磁傳動效率和磁能積高，并具有極強的抗退磁能力。用于磁力泵的釤鈷通常有兩種，銘鈷1.5級Sm1Co5和2.17級
Sm2Co17。釤鈷1.5級含釤35%，鈷65%，最高使用溫度250℃，居里溫度523℃;銘鈷2.17級含衫25%，鈷50%，鈦、鐵等25%，其最高使用溫度達350℃，居里溫度750℃。
(2)隔離套
隔離套也稱隔離罩或密封套，位于內(nèi)、外磁缸之間，將內(nèi)、外磁缸完全隔開，介質(zhì)封閉在隔離套內(nèi)。隔離套的厚度與工作壓力和使用溫度有關(guān)，太厚，則增加內(nèi)外缸的間隙尺寸，降低了磁傳動轉(zhuǎn)矩，并增大隔離套內(nèi)的渦流損失，從而影響磁傳動效率;太薄，則影響強度和剛度。
隔離套有金屬和非金屬兩種，金屬隔離套存在渦流損失，非金屬隔離套無渦流損失。金屬隔離套應(yīng)選用高電阻率的材料，如用哈氏合金、鈦合金等，也可選用奧氏體不銹鋼，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
磁力泵一般來用碳化硅陶瓷軸承。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(jié)的α碳化硅。碳化硅滑動軸承，承載能力高，且具有極強的耐沖蝕、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。
碳化硅軸承通常鑲裝在金屬零件上。由于碳化硅熱脹系數(shù)大大小于一般金屬材料，因此在輸送高溫或低溫介質(zhì)時，應(yīng)采用特殊的鑲裝結(jié)構(gòu)(如金屬波紋墊)或采用特殊的金屬材料
(如鈦合金)等。
(2)石墨
石墨具有較好的自潤滑性能，可經(jīng)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。
泵保護系統(tǒng)
為提高使用壽命和運轉(zhuǎn)的安全性，磁力泵可以提供以下一種或數(shù)種安全保護裝置。
1 . 軸承狀態(tài)檢測器
如果用戶需要，一些國際知名廣商可配置非接觸式的軸承狀態(tài)監(jiān)測器，用于防止軸承磨損失效、聯(lián)軸器的脫耦、轉(zhuǎn)子卡住及功率系統(tǒng)故障等。
2 . 電機功率監(jiān)控器
電機功率監(jiān)控器通過監(jiān)測電機功率，來避免發(fā)生低流量或干運轉(zhuǎn)。
3 . 溫度探頭
用溫度探頭(RTD)來監(jiān)測隔離套的溫度，以反映泵在操作中狀態(tài)的變化?？煞乐贡玫母蛇\轉(zhuǎn)、內(nèi)外軸承磨損、嚴重汽蝕、悶泵、泵卡住以及系統(tǒng)過熱等。
4 . 差壓開關(guān)
用差壓開關(guān)來監(jiān)測泵出口的壓力變化，可防止泵的干運轉(zhuǎn)、嚴重汽蝕、悶泵、泵卡住等。尤其適用手容器卸空/槽車卸載等。
5 . 第二層保護
(1) 壓密閉的磁耦合箱體
隔離套外為磁耦合箱體。對于高系統(tǒng)壓力下輸送某些劇毒或易燃化學品時，該箱體應(yīng)為承壓密閉容器，其設(shè)計和試驗壓力值與泵的液力端相同;且泵外軸和磁耦合箱體之間應(yīng)設(shè)節(jié)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(jié)構(gòu)
當采用雙隔離套結(jié)構(gòu)時，其外隔離套的設(shè)計和試驗壓力值也應(yīng)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(yīng)設(shè)置液體泄漏探頭。對于承壓密閉的磁耦合箱體結(jié)構(gòu)的磁力泵，當隔離套破裂或由于其他原因有液體進入磁耦合箱體時，探頭就會報警;對于雙隔離套結(jié)構(gòu)的磁力泵，當內(nèi)隔離套破裂或由于其他原因有液體進入內(nèi)外隔離套之間的腔體時，探頭就會報警。
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