eliminiranje dinamičkih brtvi koje se troše i cure. Za hermetički zatvorene pumpe koje rade s korozivnim ili opasnim tekućinama (npr. kemijska obrada, farmaceutska, nuklearna), magnetski pogoni su obavezni za postizanje nulte emisije. Spojka se sastoji od unutarnjeg rotora (pričvršćenog na impeler pumpe) i vanjskog rotora (pokrenut motorom), s magnetima raspoređenim u izmjeničnim polovima. Ovaj vodič objašnjava kako magnetski pogoni bez brtve eliminiraju curenje tekućine, pokriva unutarnje naspram vanjskog polova rotora i prijenos zakretnog momenta, objašnjava zašto je SmCo poželjan za visoko-temperaturne kemijske pumpe i pojedinosti o balansiranju zračnih raspora i debljini omotača.
Uklanjanje curenja tekućine: mehanika magnetskih pogona bez brtvila
Konvencionalne centrifugalne crpke koriste mehaničku brtvu (ugljične/keramičke površine) koja se navlači na osovinu pumpe. Trošenje i toplinski udar uzrokuju kvar brtve, što rezultira curenjem tekućine-nije sigurno za otrovne, zapaljive ili-tekućine visoke čistoće. U pumpi s magnetskim pogonom:
Motor okreće sklop vanjskog magneta (vanjski rotor) izvan zatvorenog omotača.
Sklop unutarnjeg magneta (unutarnji rotor, na osovini pumpe) je magnetski zaključan na vanjski rotor.
Zakretni moment prenosi se kroz stijenku omotača (obično 1-3 mm debljine Hastelloy ili titan) bez prodiranja osovine.
Jedine brtve su statični O-prstenovi na ljusci, koji su pouzdani i ne zahtijevaju-održavanje.
Nema dinamičkih brtvi=bez curenja. Magnetske spojke standardne su za rukovanje pumpama:
Visoko korozivne kiseline (HCl, H2SO4, HF)
Zapaljiva otapala (aceton, metanol, toluen)
Voda visoke-čistoće (farmaka, poluvodič)
High-temperature thermal oils (>200 stupnjeva)
Unutarnji protiv vanjskih rotora: usklađivanje polova i prijenos zakretnog momenta
Unutarnji i vanjski rotori moraju imati identičan broj polova i poravnanje luka polova. Standardne konfiguracije:
4-polni, 6-polni ili 8-polni dizajn. Veći broj polova smanjuje promjer rotora i inerciju, ali zahtijeva manji zračni raspor.
Magnetic materials: Sintered NdFeB (N42SH) for temperatures up to 100°C, SmCo for >100 stupnjeva. Za kemijske pumpe, SmCo je standard zbog otpornosti na koroziju (nije potreban premaz) i toplinske stabilnosti.
Raspored magneta: površinski-postavljeni magneti na oba rotora (SPM) za jednostavno sastavljanje; ili unutarnji magneti (IPM) s koncentracijom toka za veću gustoću momenta.
Jednadžba prijenosa zakretnog momenta: T=k × Br² × (OD³ - ID³) × sin(δ) / (razmak² + debljina ljuske²), gdje je δ kutni pomak (kut izvlačenja-). Maksimalni zakretni moment (moment izvlačenja) javlja se na δ=90 stupnju (magnetski polovi neusklađeni za 90 stupnjeva). Radni moment bi trebao biti<80% of pull-out torque to avoid decoupling.
Ako se motor preoptereti ili zaglavi, magnetska spojka bezopasno klizi (odvaja se), djelujući kao limitator momenta. Ovo štiti motor i pumpu od mehaničkih oštećenja.
ZaštoSamarijev kobalt(SmCo) preferira se za visoko{0}}temperaturne kemijske pumpe
Kemijske pumpe često rade s tekućinama na 150-300 stupnjeva. NdFeB gubi značajne Br i Hcj iznad 100 stupnjeva, a njegova osjetljivost na koroziju zahtijeva skupi premaz (koji se može oljuštiti tijekom termičkog ciklusa). SmCo (razred 2:17) nudi:
Br=10.5-11.5 kGs (niži od NdFeB, ali stabilan do 300 stupnjeva).
Hcj > 20 kOe at 20°C, remaining >10 kOe na 250 stupnjeva.
Otpornost na koroziju: SmCo ne zahtijeva premaz za većinu kemijskih tekućina (osim fluorovodične kiseline).
Koeficijent toplinske ekspanzije odgovara Hastelloy školjkama za zadržavanje, smanjujući stres.
Za kriogene primjene (-40 stupnjeva do -150 stupnjeva), NdFeB je prihvatljiv jer niske temperature ne demagnetiziraju. Međutim, SmCo se također dobro ponaša na niskim temperaturama.
Selection guideline: If fluid temperature >120 stupnjeva, navedite SmCo. Ako je temperatura tekućine<120°C and the pump is dry-mount (no fluid splashing on the magnets), NdFeB with Ni-Cu-Ni coating is sufficient.
Balansiranje zračnih raspora i debljine zaštitnog omotača
Zračni raspor između unutarnjeg i vanjskog rotora uključuje:
Debljina stijenke omotača (kritično za nazivni tlak).
Razmak između magneta i školjke (obično 0,5-2 mm po strani).
Ukupni zračni raspor=debljina ljuske + 2 × razmak.
Veći zračni raspor smanjuje prijenos zakretnog momenta (približno obrnuto kvadratni zakon). Za fiksni zahtjev zakretnog momenta, povećanje zračnog raspora za 1 mm zahtijeva povećanje OD magneta za 20% za kompenzaciju, povećanje troškova i inercije. Stoga optimizacija dizajna mora uravnotežiti:
| Tlak tekućine | Materijal zaštitne školjke | Debljina školjke (mm) | Zračni raspor (mm) | Smanjenje zakretnog momenta (u odnosu na razmak od 3 mm) |
|---|---|---|---|---|
| <10 bar | Nehrđajući 316L | 1.0-1.5 | 2.5-3.5 | Osnovna linija |
| 10-30 bara | Hastelloy C276 | 1.5-2.5 | 3.5-4.5 | -25% do -35% |
| >30 bara | Titan (Ti-6Al-4V) | 2.0-3.0 | 4.0-5.0 | -40% do -50% |
| High temp (>200 stupnjeva) | Inconel 625 | 2.0-3.0 | 4.0-5.0 | -40% do -50% |
Za primjene visokog-okretnog momenta, visokog{1}}tlaka koristimo radijalnu magnetsku orijentaciju ili Halbachove nizove kako bismo kompenzirali povećani zračni raspor. FEA simulacija ključna je za predviđanje momenta izvlačenja-i porasta temperature od vrtložnih struja u zatvorenoj ljusci.
Za magnetske spojke i zabrtvljene sklopove crpki, uključujući potpune setove unutarnjeg/vanjskog rotora sa SmCo ili NdFeB magnetima, posjetite naše stranice Magnetski sklopovi motora i Samarium Cobalt Magneti na našoj web stranici.
Da biste zatražili dizajn spojke za specifikacije svoje pumpe-uključujući zakretni moment, brzinu, temperaturu tekućine i tlak-kontaktirajte naš inženjerski tim za magnetske spojke.
Često postavljana pitanja
P: Što se događa ako se magnetska spojka odvoji (izvuče) tijekom rada?
O: Unutarnji rotor se prestaje okretati (pumpa se zaustavlja), a vanjski se rotor slobodno vrti. Motor troši manju struju (bez opterećenja). Za ponovno -uparivanje, isključite motor, pričekajte da tlak tekućine padne, a zatim ponovno pokrenite. Magneti se automatski ponovno -zaključavaju kada oba rotora miruju. Ponovljeno odvajanje ne oštećuje magnete.
P: Možemo li koristiti magnetsku spojku za pumpu koja rukuje abrazivnom kašom?
O: Da, ali zabrinjavajuće je trošenje zaštitne školjke od abraziva. Koristite dvostruku-zaštitnu školjku s tekućinom za ispiranje (čistom tekućinom) koja cirkulira između unutarnje i vanjske školjke kako biste zaštitili magnete i spriječili prodor gnojnice. Mi isporučujemo ovu konfiguraciju.
P: Kako mjerite zračni raspor u sklopljenoj magnetskoj spojnici?
O: Upotrijebite mjerač debljine ili ultrazvučno mjerenje debljine kroz školjku. Za tvorničko sastavljanje koristimo preciznu šablonu za poravnanje kako bismo postavili razmak unutar ±0,1 mm. Uz svaku spojku dostavljamo izvješće o mjerenju zračnog raspora.
