Pumpeelementet og væsken er plassert inne i et hermetisk forseglet hus i en magnetisk drivpumpe. En samling av magneter på utsiden av huset roteres av drivakselen fra motoren. En tilsvarende ring av magneter på pumpeakselen er i motsetning til denne på innsiden av huset (Figur 1). På grunn av de sammenkoblede magnetene overføres dreiemomentet gjennom huset. Den viktigste fordelen med en magnetisk kobling er at den eliminerer behovet for roterende tetninger og deres relaterte problemer med lekkasje, potensiell forurensning og pågående vedlikehold for å overføre dreiemoment gjennom en barriere.

De grunnleggende prinsippene og fordelene med magnetiske koblingsdrev er de samme for fortrengningspumper som vingepumper, interne tannhjulspumper og eksterne tannhjulspumper. Den pumpede væsken er inneholdt i et hermetisk forseglet hus, kjent som inneslutningsskallet, og eliminerer risikoen for lekkasje.

Hvordan fungerer magnetisk drivpumpe?

På hver side av inneslutningsskallet på pumpehuset er det to konsentriske ringer som de koblede magnetene er festet til. Drivakselen til motoren er koblet til den ytre ringen, mens pumpehjulets drevne aksel er koblet til den indre ringen. Hver ring har omtrent samme mengde identiske, matchende og motstående magneter som er plassert rundt den med vekslende poler. Ofte blir sjeldne jordartsmetaller som samarium eller neodym legert med andre metaller for å lage magnetene. Samarium og kobolt og neodym, jern og bor er de mest typiske legeringskombinasjonene. Sammenlignet med konvensjonelle magneter har disse komplekse legeringene to hovedfordeler:

Lavere masse er nødvendig for å opprettholde et gitt dreiemoment, noe som resulterer i mindre og enklere pumper.
Større temperaturstabilitet: Sammenlignet med standard jernmagneter, viser magneter av sjeldne jordarters legeringer mindre reduksjon i magnetisk dreiemoment når temperaturen stiger.

1689817227573

Hvis de utsettes for temperaturer over deres maksimale driftstemperatur, kan magnetene i en magnetisk drivpumpe avmagnetisere. Pumper bør ikke kjøres tomme eller under andre omstendigheter som kan føre til varmeoppbygging inne i pumpen ved høytemperaturapplikasjoner.

Avstanden mellom magneten bestemmer det maksimale dreiemomentet som kan overføres i en magnetisk drivpumpe; jo smalere gap, jo større dreiemomentoverføring. Inneslutningsskallet og eventuelle beskyttende belegg på magnetene skal inkluderes i spalten, noe som setter en begrensning på hvor lite dette kan bygges. Spesielt hvis den pumpede væsken er ekstremt viskøs eller inneholder partikler, må det være en passende avstand mellom de roterende delene og inneslutningsskallet for at pumpen skal fungere sikkert. For maksimal effektivitet må alle deler maskineres til stramme toleranser. I tillegg til disse tekniske problemene, er materialet som brukes i konstruksjonen av inneslutningsskallet avgjørende for å opprettholde en høy koblingseffektivitet mellom de to settene med magneter og for å minimere strømtap forårsaket av virvelstrømgenerering.

Den pumpede væsken senkes ned i og brukes til å smøre den interne magnetringen, pumpeakselen og dens lager. Det er avgjørende at disse komponentene er laget for å fungere effektivt i miljøet. Høyt friksjonstap kan oppstå med svært viskøse væsker, og lagerslitasje kan være et problem i et medium som er slipende eller kjemisk reaktivt. Imidlertid er magnetdrevne pumper perfekte for håndtering av slitende, etsende og farlige væsker når de riktige fuktede materialene brukes, for eksempel silisiumkarbid, termoplast, rustfritt stål og legeringer med høy nikkel.

Frakobling

Når du velger en magnetisk drivenhet, er det viktig å vurdere om koblingen kan overføre nok dreiemoment til å levere den nødvendige flyten. Koblingen fungerer typisk synkront, noe som betyr at motorhastigheten og pumpehastigheten er like.

Ekstreme driftsforhold som produserer for høyt dreiemoment kan skade magnetiske stasjoner. Et maksimalt dreiemoment er spesifisert for hver magnetisk kobling. Når dette overskrides, kan pumpeakselen gli og slutte å rotere helt, og magnetringene kan koble fra. Hvis dette skjer, må motoren stoppes og startes på nytt før lasten kan løftes opp igjen. Når dreiemomentet under oppstart er mye høyere enn det som forventes under typiske driftsforhold, kan frakobling finne sted. Derfor, mens du dimensjonerer en pumpe og magnetisk kobling for en applikasjon, er det avgjørende å vurdere oppstartsforholdene.

Når den brukes som en sikkerhetsfunksjon, gjør frakoblingen det mulig for pumpen å slå seg av automatisk i tilfelle ekstreme forhold. Hvis pumpen fungerer i denne posisjonen over en lengre periode, kan magnetene bli irreversibelt avmagnetisert. For å identifisere begynnelsen av frakobling anbefales det å bruke strømmålere.

Fordeler

Den primære fordelen med magnetiske stasjoner er at det ikke er noen lekkasje av det pumpede mediet. Magneter av sjeldne jordartsmetaller med høy feltstyrke muliggjør kompakt konstruksjon. Nye byggematerialer for inneslutningsskall reduserer virvelstrømrelaterte strømtap.

For å redusere strømtap er det avgjørende å ta hensyn til følgende faktorer når du velger en magnetisk koblingsdrift:

Hvor mye dreiemoment (kraft) vil du overføre?
Hva er arbeidshastigheten? (hastighet eller RPM)
Hva er driftstemperaturområdet?
Er inneslutningsdekselet nødvendig? Hvilken trykkforskjell vil du at designet skal tilpasses?
Dimensjonsreferanse

1689818199056