Магнитный насос

Насосы с магнитным приводом не имеют прямого соединения между валом электродвигателя и рабочим колесом; поэтому уплотнение не требуется. Нет риска утечки, если только корпус насоса не сломан. Уплотнения известны как основная причина отключений насоса и незапланированных остановок. Очевидно, что устранение уплотнений является большим улучшением производительности, надежности и доступности насосов. Риск утечки полностью устранен; это означает, что жидкости можно перекачивать без протечек. Устранение уплотнений также избавляет от связанных с этим потерь на трение, износа, затрат и шума. Это обеспечивает полное разделение жидкости от привода насоса и лучшую передачу мощности двигателя насосу. Практически отсутствует передача тепла от электродвигателя, поскольку камера насоса полностью отделена от электродвигателя большим воздушным зазором; это обеспечивает эффективный барьер между ними. Магнитная муфта смягчит любые удары или пиковые крутящие моменты. Даже в экстремальных ситуациях она будет действовать как предохранитель. Магнитные муфты могут быть временно разорваны, если нагрузка насоса слишком велика. На практике это означает, что насос не перегружается и не выходит из строя. Насосы с магнитным приводом доступны в большинстве металлургий и материалов, металлических и неметаллических. Насосы с полимерным покрытием также используются, поскольку они обеспечивают улучшенную коррозионную стойкость. Варианты полимерного покрытия включают политетрафторэтилен (ПТФЭ), перфторалкоксиалканы (ПФА) и поливинилиденфторид (ПВДФ). Эти варианты с покрытием или неметаллические варианты обычно используются для обычных температур, ниже 90 градусов в качестве грубого указания. Металлические насосы с магнитным приводом использовались даже для более высоких температур.

Магнитные насосы предлагают инновационное решение для перекачки химических процессов, устраняя необходимость в уплотнениях вала. Это значительно снижает первоначальные расходы на насос и текущие эксплуатационные расходы, поскольку нет необходимости в механических уплотнениях, резервуарах для уплотняющей жидкости или линиях охлаждения. Двигатель и приводы насоса соединены посредством магнитной связи, которая работает через изоляционный кожух. По сути, разработанная конструкция обеспечивает отсутствие прямых или косвенных путей утечки жидкостей или газов, что сводит к минимуму риски для операторов и окружающей среды. Изготовленные из различных материалов, таких как чугун, ковкий чугун, нержавеющая сталь 316 и хастеллой, насосы с магнитным приводом обеспечивают универсальность и способствуют технической стандартизации в области технологического проектирования благодаря своему универсальному применению. Более того, эти насосы с магнитным приводом можно найти в двух вариантах: вращающийся вал и неподвижный вал. Насос с магнитным приводом работает, используя сбалансированное магнитное поле для создания вращения жидкостного рабочего колеса. Он отличается от обычного центробежного насоса, который использует прямое приводное соединение между рабочим колесом и двигателем и включает магнитное поле. Внешний корпус магнитного колокола расположен на конце вала насоса; колокол расположен на внешней стороне заднего корпуса. Рабочее колесо насоса соединено с меньшим магнитным узлом, поддерживаемым внутренним валом и узлом втулки. Примечательно, что нет необходимости в механическом уплотнении, поскольку все компоненты жидкостной части содержатся внутри головки жидкости насоса. Меньший магнитный узел расположен в центре магнитного поля, создаваемого внешним корпусом колокола. Несмотря на то, что барьер для жидкости разделяет два магнитных узла, их магнитные поля остаются выровненными. Когда двигатель насоса запускается, внешний корпус колокола начинает вращаться, заставляя вращение магнитного поля воздействовать на внутренний магнит рабочего колеса. Поскольку оба магнита вращаются синхронно, рабочее колесо вращается и перемещает жидкость по всей системе.

В стандартном центробежном насосе необходимо использовать уплотнение, чтобы предотвратить утечку перекачиваемой среды вокруг вала насоса, особенно если он находится под высоким давлением. Мягкий уплотнительный материал, сжатый вокруг вала насоса в «сальниковой коробке». Уплотнительный материал удерживается на месте внутри отверстия в корпусе (сальниковой коробке) и сжимается гайкой сальника, которую можно постепенно затягивать по мере износа или оседания уплотнительного материала. Резиновое или пластиковое кольцо надевается на приводной вал и удерживается на месте в углублении в корпусе насоса. Механическое уплотнение состоит из двух частей: неподвижного компонента, прикрепленного к корпусу насоса, и вращающегося компонента на валу насоса. Поверхности двух компонентов обработаны так, чтобы быть плоскими и гладкими, и подпружинены, чтобы удерживать их прижатыми друг к другу. Это наиболее эффективный вариант для уменьшения утечек, но он может быть дорогим и сложным в установке. Утечку нельзя полностью устранить ни одним из этих решений, и, по сути, важно поддерживать небольшую утечку для смазки и охлаждения уплотнения и вала насоса. В некоторых случаях необходимо вводить смазку, чтобы избежать перегрева, и это приводит к возможности загрязнения перекачиваемой жидкости. Уплотнение насоса требует контроля и частого обслуживания, чтобы избежать чрезмерной утечки, особенно когда перекачиваемая жидкость содержит абразивы. Все вытекшие жидкости должны быть собраны и безопасно утилизированы. Если жидкость также токсична, легковоспламеняема, радиоактивна или наносит вред окружающей среде, возможность утечек, даже незначительных, может быть чрезвычайно опасной. Утечки являются одной из основных причин отказов или остановок насосов, а обслуживание уплотнений и упаковочных материалов является дорогостоящим и отнимает много времени. Магнитный насос полностью удерживает перекачиваемую жидкость внутри корпуса насоса. Он имеет только герметичное уплотнение – неподвижную прокладку или уплотнительное кольцо, – которое не подвержено износу движущимися частями и поэтому идеально подходит для применений, где утечка недопустима либо по соображениям безопасности, либо из-за непомерно высоких затрат на восстановление и обработку.

Большинство типов насосов, за исключением насосов с магнитным приводом, имеют вал, который проходит через корпус насоса. Вал окружен уплотнением, которое может протечь. Эту утечку можно минимизировать, во-первых, за счет качества уплотнения, а во-вторых, за счет использования системы наддува уплотнительной жидкости — обычно называемой «уплотнительными горшками». На соседнем изображении показана насосная система с длинными муфтами, оснащенная системой наддува уплотнительной жидкости. Давление уплотнительной жидкости выше, чем давление всасывания в насосе. Это предотвращает или, по крайней мере, минимизирует возможность утечки продукта через уплотнение. Однако для применений, где вероятность утечки даже самого малого количества продукта может быть опасной, насос с магнитным приводом является решением, поскольку нет уплотнения вала, через которое продукт мог бы протечь. Такое расположение устраняет необходимость выполнять выравнивание насоса/двигателя. Цельный адаптер с двумя болтами подходит для требуемых размеров двигателя для максимальной гибкости применения. Для простоты разборки для профилактического обслуживания, капитального ремонта или общего периодического осмотра. Минимизирует осевое усилие для продления срока службы упорного подшипника. В отличие от двухкомпонентных конструкций, цельная конструкция исключает возможность отказа переднего кожуха. Полностью поддерживаемая стационарная конструкция максимизирует срок службы радиального подшипника и уменьшает прогиб вала. Прямая геометрия исключает концентрацию напряжений и возможность отказа во время работы насоса. Высокопрочное неодимовое железо обеспечивает высокий крутящий момент и возможность жесткого пуска без проскальзывания. Другой вариант, доступный с насосом с магнитным приводом, — это встроенная версия, в которой насос устанавливается вертикально. Встроенные насосы с магнитным приводом, как правило, имеют близкое соединение, хотя возможна и конфигурация с длинным соединением. Встроенная конфигурация может быть полезна в случаях, когда пространство имеет первостепенное значение, поскольку насос устанавливается непосредственно в линию, как и клапан.