В стандартном центробежном насосе приводной вал двигателя обычно через гибкую муфту соединен с рабочим колесом через корпус насоса. Это требует некоторой формы уплотнения в том месте, где приводной вал входит в корпус.
В центробежном насосе с магнитным приводом рабочее колесо и перекачиваемая жидкость содержатся в герметичном корпусе. Приводной вал от двигателя вращает набор магнитов снаружи корпуса. Напротив, него на внутренней стороне корпуса находится соответствующее кольцо из магнитов на валу, прикрепленном к крыльчатке. Крутящий момент передается через корпус за счет связанных магнитов.
Существуют также герметичные насосы с магнитной муфтой, лопастные насосы, насосы с внутренним зацеплением и насосы с внешним зацеплением, и основные принципы и преимущества одинаковы: перекачиваемая жидкость находится внутри герметичного корпуса, что исключает риск утечки. В целях данной статьи мы продолжим описание магнитных приводов в контексте конструкции центробежных насосов.
Почему используются насосы с магнитным приводом?
Для стандартного центробежного насоса необходимо уплотнение какой-либо формы, чтобы перекачиваемая среда не вытекла вокруг вала насоса, особенно если она находится под высоким давлением. Есть три основных варианта:
Мягкий набивочный материал, сжатый вокруг вала насоса в «сальниковой коробке». Набивочный материал удерживается на месте внутри отверстия в корпусе (сальниковой коробке) и сжимается гайкой сальника, которую можно постепенно затягивать по мере износа или оседания набивочного материала.
Манжетное уплотнение или уплотнительное кольцо
Резиновое или пластиковое кольцо надевается на приводной вал и удерживается на месте в выемке в корпусе насоса.
Механическая печать
Торцевое уплотнение состоит из двух частей: неподвижного компонента, прикрепленного к корпусу насоса, и вращающегося компонента на валу насоса. Грани двух компонентов обработаны так, чтобы они были плоскими и гладкими, и подпружинены, чтобы удерживать их вместе. Это наиболее эффективный вариант уменьшения утечек, но он может быть дорогостоящим и сложным в установке.
Утечку невозможно полностью устранить ни одним из этих растворов, и, по сути, важно поддерживать небольшую утечку для смазки и охлаждения уплотнения и вала насоса. В некоторых случаях необходимо впрыснуть смазку, чтобы избежать перегрева, и это создает возможность загрязнения перекачиваемой жидкости.
Уплотнение насоса требует контроля и частого обслуживания, чтобы избежать чрезмерной утечки, особенно когда перекачиваемая жидкость содержит абразивы. Все вытекшие жидкости необходимо локализовать и безопасно утилизировать. Если жидкость также токсична, легковоспламеняема, радиоактивна или опасна для окружающей среды, вероятность утечек, даже незначительных, может быть чрезвычайно опасной. Утечки являются одной из основных причин отказов или остановок насоса, а обслуживание уплотнений и упаковочных материалов является дорогостоящим и трудоемким.
Заботы об окружающей среде и законодательство побудили промышленность внедрить более чистые насосные технологии. Насос с магнитным приводом полностью удерживает перекачиваемую жидкость в корпусе насоса. Он имеет только герметичное уплотнение - стационарную прокладку или уплотнительное кольцо - которое не подвержено износу от движущихся частей и поэтому идеально подходит для применений, в которых утечка недопустима либо по соображениям безопасности, либо из-за затрат на восстановление и лечение. непомерно.
Принципиальная схема насоса с магнитным приводом
Как работают насосы с магнитным приводом?
Связанные магниты прикреплены к двум концентрическим кольцам с обеих сторон защитной оболочки на корпусе насоса. Наружное кольцо прикреплено к приводному валу двигателя; внутреннее кольцо к ведомому валу рабочего колеса. Каждое кольцо содержит примерно одинаковое количество одинаковых, согласованных и противоположных магнитов, расположенных с чередующимися полюсами вокруг каждого кольца. Магниты часто изготавливают из редкоземельных металлов, таких как самарий или неодим, сплавленных с другими металлами. Наиболее распространены комбинации самарий-кобальт и неодим-железо-бор. Эти сложные сплавы имеют два основных преимущества перед традиционными магнитами:
Для поддержания определенного крутящего момента требуется меньшая масса - следовательно, насосы меньшего размера и менее сложные.
Повышенная температурная стабильность - магнитный момент уменьшается с повышением температуры, но в меньшей степени с магнитами из редкоземельных сплавов, чем с традиционными железными магнитами.
Использование этих материалов является основным фактором в стоимости насосов с магнитным приводом. Большинство редкоземельных металлов добывается только в нескольких местах по всему миру (особенно в Китае), и цены могут быть нестабильными. Например, Китай производит 76% неодимовых магнитов в мире. Помимо стоимости, еще одним недостатком этих сплавов является их низкая устойчивость к коррозии. Необходимо покрыть магниты на внутреннем кольце (которые подвергаются воздействию перекачиваемой жидкости) какой-либо защитной смолой или заключить их в антикоррозийный.
"