Насосный элемент и жидкость размещены внутри герметичного корпуса насоса с магнитным приводом. Сборка магнитов на внешней стороне корпуса приводится во вращение приводным валом от двигателя. Соответствующее кольцо магнитов на валу насоса находится напротив этого на внутренней стороне корпуса (рис. 1). За счет парных магнитов крутящий момент передается через корпус. Наиболее значительным преимуществом магнитной муфты является то, что она избавляет от необходимости вращающихся уплотнений и связанных с ними проблем с утечкой, потенциальным загрязнением и текущим обслуживанием для передачи крутящего момента через барьер.

Основные принципы и преимущества приводов с магнитной муфтой одинаковы для поршневых насосов, таких как лопастные насосы, шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением и насосы с внешним зацеплением. Перекачиваемая жидкость содержится в герметично закрытом корпусе, известном как защитная оболочка, что исключает риск утечки.

Как работает насос с магнитным приводом?

По обеим сторонам защитной оболочки на корпусе насоса имеются два концентрических кольца, к которым крепятся связанные магниты. Ведущий вал двигателя соединен с наружным кольцом, а ведомый вал рабочего колеса - с внутренним кольцом. Каждое кольцо имеет примерно одинаковое количество одинаковых, совпадающих и противоположных магнитов, расположенных вокруг него с чередующимися полюсами. Часто редкоземельные элементы, такие как самарий или неодим, сплавляют с другими металлами для создания магнитов. Самарий и кобальт и неодим, железо и бор являются наиболее типичными комбинациями сплавов. По сравнению с обычными магнитами эти сложные сплавы имеют два ключевых преимущества:

Для поддержания заданного крутящего момента требуется меньшая масса, что приводит к меньшим и более простым насосам.
Более высокая температурная стабильность: по сравнению со стандартными железными магнитами магниты из редкоземельных сплавов демонстрируют меньшее снижение магнитного момента при повышении температуры.

1689817227573

При воздействии температур, превышающих максимальную рабочую температуру, магниты в насосе с магнитным приводом могут размагнититься. Насосы не должны работать вхолостую или при любых других обстоятельствах, которые могут привести к накоплению тепла внутри насоса при высоких температурах.

Пространство между магнитами определяет максимальный крутящий момент, который может быть передан в насосе с магнитным приводом; чем уже зазор, тем больше передача крутящего момента. Защитная оболочка и любые защитные покрытия на магнитах должны быть включены в зазор, что накладывает ограничение на то, насколько малым он может быть построен. В частности, если перекачиваемая жидкость очень вязкая или содержит твердые частицы, для безопасной работы насоса должно существовать подходящее расстояние между вращающимися частями и защитной оболочкой. Для максимальной эффективности все детали должны быть обработаны с жесткими допусками. В дополнение к этим инженерным проблемам материал, используемый в конструкции защитной оболочки, имеет решающее значение для сохранения высокой эффективности связи между двумя наборами магнитов и для минимизации потерь мощности, вызванных генерацией вихревых токов.

Перекачиваемая жидкость погружается внутрь и используется для смазки внутреннего магнитного кольца, вала насоса и его подшипника. Крайне важно, чтобы эти компоненты были созданы для эффективного функционирования в окружающей среде. Высокие потери на трение могут возникать при работе с высоковязкими жидкостями, а износ подшипников может быть проблемой в среде, которая является абразивной или химически активной. Однако насосы с магнитным приводом идеально подходят для перекачивания абразивных, агрессивных и опасных жидкостей при использовании соответствующих смачиваемых материалов, таких как карбид кремния, термопласты, нержавеющая сталь и сплавы с высоким содержанием никеля.

Развязка

При выборе магнитного привода важно учитывать, может ли муфта передавать достаточный крутящий момент для обеспечения необходимого потока. Муфта обычно работает синхронно, что означает, что скорость двигателя и скорость насоса равны.

Экстремальные условия эксплуатации, создающие чрезмерный крутящий момент, могут повредить магнитные приводы. Для каждой магнитной муфты указан максимальный крутящий момент. При превышении этого значения вал насоса может проскальзывать и вообще перестать вращаться, а магнитные кольца могут разъединиться. В этом случае двигатель должен быть остановлен и перезапущен, прежде чем груз можно будет снова поднять. Когда крутящий момент во время запуска намного выше, чем можно было бы ожидать в обычных условиях эксплуатации, может иметь место разъединение. Таким образом, при выборе насоса и магнитной муфты для применения крайне важно учитывать условия запуска.

При использовании в качестве меры безопасности развязка позволяет насосу автоматически отключаться в случае экстремальных обстоятельств. Если насос работает в этом положении в течение длительного периода времени, магниты могут необратимо размагнититься. Для выявления начала развязки рекомендуются измерители мощности.

Преимущества

Основным преимуществом магнитных приводов является отсутствие утечек перекачиваемой среды. Магниты из сплава редкоземельных элементов с высокой напряженностью поля обеспечивают компактную конструкцию. Новые строительные материалы для защитной оболочки снижают потери мощности, связанные с вихревыми токами.

Для снижения потерь мощности при выборе привода с магнитной муфтой важно учитывать следующие факторы:

Какой крутящий момент (силу) вы хотели бы передать?
Какая рабочая скорость? (скорость или об/мин)
Какой диапазон рабочих температур?
Требуется ли защитный кожух? Какой перепад давления вы бы хотели, чтобы конструкция выдержала?
Ссылка на размеры

1689818199056