Что такое насосы с магнитным приводом

Насосы с магнитным приводом — это тип насоса, в котором для передачи мощности от двигателя к рабочему колесу используется магнитная муфта, что устраняет необходимость в механическом уплотнении.

В этой статье будут рассмотрены принципы работы, преимущества и применение насосов с магнитным приводом в различных отраслях промышленности.

Понимая уникальные особенности этих насосов, читатели смогут принимать обоснованные решения при выборе насосных решений для своих конкретных потребностей.

Что такое насосы с магнитным приводом

Насосы с магнитным приводом, также известные как насосы с магнитным приводом или насосы без уплотнений, представляют собой тип насоса, в котором используется магнитная муфта для передачи крутящего момента от двигателя к рабочему колесу без прямого механического контакта. Эта инновационная конструкция устраняет необходимость в традиционных уплотнениях вала, предлагая герметичное решение для работы с различными жидкостями, включая агрессивные кислоты, токсичные химикаты и сверхчистые жидкости.

Как работают насосы с магнитным приводом

Принцип работы насосов с магнитным приводом основан на силе магнитных полей для передачи крутящего момента от двигателя к рабочему колесу. Насос состоит из двух основных узлов: узла внешнего приводного магнита, который соединен с валом двигателя, и узла внутреннего магнита, который соединен с рабочим колесом.

Когда двигатель вращается, внешний приводной магнит создает вращающееся магнитное поле, которое взаимодействует с внутренним магнитным узлом, заставляя вращаться рабочее колесо. Оболочка защиты, обычно изготавливаемая из нержавеющей стали или других коррозионно-стойких материалов, образует герметичный барьер между жидкостью перекачиваемой жидкости и внешней среды.

При вращении рабочего колеса создается центробежная сила, которая перемещает жидкость от входа к выходу насоса. Отсутствие механическая печать исключает риск утечки, что делает насосы с магнитным приводом пригодными для работы с широким спектром жидкостей, включая те, которые трудно герметизировать, например, жидкости с низкой вязкостью, жидкости со взвешенными твердыми частицами и жидкости, которые имеют тенденцию к кристаллизации или полимеризации.

Компоненты насосов с магнитным приводом

Насосы с магнитным приводом состоят из нескольких ключевых компонентов, которые обеспечивают их работу без уплотнений и утечек. К основным компонентам относятся:

• Внешний магнитный узел (приводной магнит): это магнитный узел, который соединен с валом двигателя и вращается вместе с ним. Он создает магнитное поле, которое приводит в движение внутренний магнитный узел и рабочее колесо.
• Внутренний магнитный узел: Этот узел, также известный как ведомый магнит, расположен внутри защитной оболочки и соединен с рабочим колесом. Он приводится в движение магнитным полем, создаваемым внешним магнитным узлом.
• Защитная оболочка/задний корпус: Защитная оболочка представляет собой стационарный компонент, который отделяет перекачиваемую жидкость от атмосферы и внешнего магнитного узла. Обычно он изготавливается из устойчивых к коррозии материалов, таких как нержавеющая сталь, или высокоэффективных полимеров, таких как поливинилиденфторид (ПВДФ).
• Рабочее колесо: Рабочее колесо — это вращающийся компонент, отвечающий за перемещение жидкости через насос. В насосах с магнитным приводом рабочее колесо напрямую соединено с внутренним магнитным узлом и приводится в движение магнитным полем, создаваемым внешним магнитным узлом.

Другие важные компоненты насосов с магнитным приводом включают:

• Подшипники: они поддерживают внутренний магнитный узел и рабочее колесо, позволяя им плавно вращаться. Обычные материалы подшипников включают углерод, керамику и карбид кремния.
• Адаптер двигателя: этот компонент соединяет двигатель с узлом внешнего магнита и обеспечивает правильное выравнивание между валом двигателя и приводным магнитом.

Преимущества насосов с магнитным приводом

• Конструкция без утечек и уплотнений: Устраняет риск утечки, повышая безопасность опасных или дорогих жидкостей.
• Работа с трудными жидкостями: Отлично справляется с агрессивными кислотами, коррозионными химикатами и сверхчистыми жидкостями.
• Увеличенное среднее время безотказной работы: Снижение износа приводит к повышению надежности и снижению эксплуатационных расходов.
• Работа с трудногерметизируемыми жидкостями: Эффективен для жидкостей, склонных к кристаллизации и полимеризации.
• Повышение производительности: Прочная конструкция и надежная работа сводят к минимуму время простоя.
• Защита от сухого хода: Защитные приспособления предотвращают повреждение во время работы всухую.
• Устойчивость к коррозии: Изготовлен из материалов, подходящих для работы с агрессивными жидкостями.
• Компактная конструкция: упрощает установку и уменьшает общую площадь системы.

Недостатки насосов с магнитным приводом

• Более высокие первоначальные затраты: дороже, чем традиционные насосы с механическим уплотнением.
• Ограниченные возможности потока и давления: Ограничено для больших размеров из-за ограничений крутящего момента магнитной муфты.
• Риски работы всухую и перегрева: Может повредить компоненты при работе без достаточного количества жидкости для охлаждения.
• Потенциал для отделения: Магнитная муфта может разъединиться при резком увеличении нагрузки или работе за пределами предпочтительного диапазона.
• Ограниченная способность обработки твердых частиц: Лучше всего подходит для чистых жидкостей; может бороться с высоким содержанием твердых частиц или абразивных частиц.
• Проблемы с вибрацией: Это может стать проблемой, особенно на более высоких скоростях или при наличии увлеченных газов.
• Износ подшипников: Ускоренный износ возможен, если перекачиваемая жидкость имеет плохие смазочные свойства или содержит абразивы.
• Снижение эффективности: Из-за потерь на вихревые токи в защитной оболочке.
• Риск размагничивания: Высокие температуры или химическая коррозия могут со временем ослабить магниты.

Применение насосов с магнитным приводом

• Химическая обработка и передача
• Фармацевтическое производство
• Обработка продуктов питания и напитков
• Целлюлозно-бумажная промышленность
• Нефтехимия и нефтепереработка
• Производство полупроводников
• Водоподготовка и очистка

Распространенные жидкости, перекачиваемые насосами с магнитным приводом

• Кислоты, щелочи, растворители
• Теплоносители
• Сверхчистые жидкости
• Полимеры и смолы

Типы насосов с магнитным приводом

Центробежный

Центробежные насосы с магнитным приводом являются наиболее распространенным типом насосов с магнитным приводом, предлагающим широкий диапазон скоростей потока и давления. В них используется вращающееся рабочее колесо для создания центробежной силы, которая перемещает жидкость через насос. Центробежные насосы с магнитным приводом идеально подходят для перекачивания чистых неабразивных жидкостей в различных отраслях промышленности, таких как перекачка химикатов, обработка напитков и перекачивание сверхчистых жидкостей.

Положительное смещение

Насосы объемного действия с магнитным приводом предназначены для перекачивания высоковязких жидкостей и обеспечивают постоянную скорость потока независимо от изменений давления. В этих насосах используется вращающийся механизм, например шестерни или лопасти, для улавливания и перемещения фиксированного объема жидкости при каждом обороте. Насосы объемного действия с магнитным приводом обычно используются в приложениях, связанных с жидкостями высокой вязкости, такими как полимеры, смолы, а также в некоторых приложениях пищевой промышленности.

Регенеративные турбинные насосы

Регенеративные турбинные насосы с магнитным приводом, также известные как периферийные или насосы с боковым каналом, представляют собой тип центробежного насоса который сочетает в себе особенности как центробежных, так и объемных насосов. Они используют рабочее колесо с рядом небольших ячеек, которые вращаются с высокой скоростью, создавая рекуперативное турбинное действие. Такая конструкция позволяет достигать высокого давления и низкий поток что делает их пригодными для таких применений, как питание котлов, обратный осмос и очистка под высоким давлением.

Выбор насосов с магнитным приводом

Требования к расходу и давлению

Насосы с магнитным приводом доступны в широком диапазоне размеров и конфигураций, каждый из которых предназначен для работы с определенными скоростями потока и диапазонами давлений. Определите максимальную скорость потока и давление, необходимые для вашего процесса, и выберите насос, который сможет полностью удовлетворить эти требования.

Свойства жидкости (вязкость, удельный вес, температура)

Учитывайте вязкость жидкости, удельный вес и температуру, поскольку эти характеристики могут существенно влиять на производительность насоса. Насосы с магнитным приводом хорошо подходят для работы с широким диапазоном вязкостей, от жидких жидкостей, таких как вода, до более вязких жидкостей, таких как масла и полимеры. Однако для очень высоких вязкостей может потребоваться насос прямого вытеснения вместо центробежный насосАналогичным образом, высокие температуры жидкости могут повлиять на материалы, используемые в конструкции насоса, поэтому обязательно выбирайте насос с компонентами, рассчитанными на ваш конкретный температурный диапазон.

Обращение с твердыми частицами и эрозионный/абразивный износ

Если ваша задача заключается в перекачке жидкостей с взвешенными твердыми частицами или абразивными частицами, важно учитывать способность насоса перекачивать эти материалы. Насосы с магнитным приводом обычно имеют ограниченные возможности по перекачиванию твердых частиц по сравнению с другими типами насосов, такими как насосы с прямым приводом или шестеренные насосы с внешним зацеплением. Абразивные частицы могут вызвать ускоренный износ компонентов насоса, особенно рабочего колеса и втулок. В таких случаях рассмотрите возможность выбора насоса из износостойких материалов, таких как керамические подшипники или закаленная нержавеющая сталь, чтобы продлить срок службы насоса и свести к минимуму требования к техническому обслуживанию.

Химическая совместимость и коррозионная стойкость

Химическая совместимость является решающим фактором при выборе насоса с магнитным приводом для работы с агрессивными кислотами, щелочами или растворителями. Убедитесь, что материалы насоса, включая корпус, рабочее колесо и втулки, совместимы с перекачиваемой жидкостью. Многие насосы с магнитным приводом доступны в различных вариантах материалов, таких как нержавеющая сталь, хастеллой или ПВДФ (поливинилиденфторид), чтобы обеспечить отличную коррозионную стойкость.

NPSH и условия всасывания

Чистый положительный напор всасывания (NPSH) и условия всасывания являются решающими факторами при выборе насоса с магнитным приводом. NPSH относится к минимальному давлению, необходимому на входе насоса для предотвращения кавитация, что может привести к повреждению насоса и снижению производительности. Убедитесь, что ваша система может обеспечить достаточный NPSH для насоса, принимая во внимание такие факторы, как температура жидкости, вязкость и потери в линии всасывания.

Ограничения по мощности/крутящему моменту и риск развязки магнитов

Насосы с магнитным приводом используют магнитную связь между приводным магнитом и магнитом рабочего колеса для передачи мощности. Эта магнитная муфта имеет присущие ей ограничения по мощности и крутящему моменту, которые могут привести к расцеплению в условиях перегрузки. При выборе насоса с магнитным приводом учитывайте требования к максимальному крутящему моменту для вашего применения и выбирайте насос с достаточным запасом прочности для предотвращения рассоединения. Некоторые насосы имеют усовершенствованную конструкцию магнитных муфт, например, с магнитами из редкоземельных сплавов, которые могут обеспечить повышенную способность передачи крутящего момента и снизить риск рассоединения.

Часто задаваемые вопросы

Магнитный привод против консервированного двигателя

Насосы с магнитным приводом используют магнитные силы для вращения рабочего колеса. Герметичные мотопомпы имеют двигатель и насос в одной герметичной камере.

Насосы с магнитным приводом герметичны и не требуют уплотнений. Герметичные мотопомпы компактны и эффективны.

Магнитный привод против механического уплотнения

Насосы с магнитным приводом используют магнитные силы для вращения рабочего колеса без прямого контакта. В насосах с механическим уплотнением используется механическое уплотнение для предотвращения утечек вокруг вращающегося вала.

Насосы с магнитным приводом герметичны и не требуют уплотнений. Насосы с механическим уплотнением более распространены и менее дороги.

Магнитный привод против прямого привода

Насосы с магнитным приводом используют магнитные силы для вращения рабочего колеса без прямого контакта. Насосы с прямым приводом имеют рабочее колесо, прикрепленное непосредственно к валу двигателя.

Насосы с магнитным приводом герметичны и не требуют уплотнений. Насосы с прямым приводом компактны и эффективны. Насосы с магнитным приводом подходят для применения в условиях высоких температур и высокого давления. Насосы с прямым приводом дешевле.

В заключение

Насосы с магнитным приводом обладают многочисленными преимуществами по сравнению с традиционными насосами с механическим уплотнением.. Их конструкция без уплотнений исключает утечки, сокращает техническое обслуживание и повышает безопасность. Эти насосы идеально подходят для работы с опасными, едкими или высокочистыми жидкостями.

Чтобы узнать больше о насосах с магнитным приводом и их применении, свяжитесь с известным производителем насосов сегодня.