Čerpací prvok a kvapalina sú umiestnené vo vnútri hermeticky uzavretého puzdra v čerpadle s magnetickým pohonom. Zostava magnetov na vonkajšej strane krytu sa otáča hnacím hriadeľom z motora. Zodpovedajúci krúžok magnetov na hriadeli čerpadla je proti nemu na vnútornej strane krytu (obrázok 1). Vďaka spárovaným magnetom sa krútiaci moment prenáša cez puzdro. Najvýznamnejšou výhodou magnetickej spojky je, že sa zaobíde bez potreby rotujúcich tesnení as nimi súvisiacich problémov s netesnosťou, potenciálnou kontamináciou a pokračujúcou údržbou na prenos krútiaceho momentu cez bariéru.

Základné princípy a výhody pohonov s magnetickou spojkou sú rovnaké pre objemové čerpadlá, ako sú lamelové čerpadlá, vnútorné zubové čerpadlá a externé zubové čerpadlá. Čerpaná kvapalina sa nachádza v hermeticky uzavretom puzdre, známom ako ochranný plášť, čím sa eliminuje riziko úniku.

Ako funguje čerpadlo s magnetickým pohonom?

Na oboch stranách ochranného obalu na skrini čerpadla sú dva sústredné krúžky, ku ktorým sú pripevnené spojené magnety. Hnací hriadeľ motora je spojený s vonkajším krúžkom, zatiaľ čo hnaný hriadeľ obežného kolesa je spojený s vnútorným krúžkom. Každý krúžok má približne rovnaké množstvo rovnakých, zodpovedajúcich a protiľahlých magnetov, ktoré sú okolo neho umiestnené so striedajúcimi sa pólmi. Často sa prvky vzácnych zemín, ako je samárium alebo neodým, legujú s inými kovmi, aby vytvorili magnety. Samárium a kobalt a neodým, železo a bór sú najtypickejšie kombinácie zliatin. V porovnaní s konvenčnými magnetmi majú tieto zložité zliatiny dve kľúčové výhody:

Na udržanie daného krútiaceho momentu je potrebná nižšia hmotnosť, výsledkom čoho sú menšie a jednoduchšie čerpadlá.
Väčšia teplotná stabilita: V porovnaní so štandardnými železnými magnetmi vykazujú magnety zo zliatiny vzácnych zemín menšie zníženie magnetického krútiaceho momentu, keď teplota stúpa.

1689817227573

Ak sú magnety v čerpadle s magnetickým pohonom vystavené teplotám nad ich maximálnu prevádzkovú teplotu, môžu sa demagnetizovať. Čerpadlá by nemali bežať naprázdno ani za žiadnych iných okolností, ktoré by mohli viesť k hromadeniu tepla vo vnútri čerpadla pri vysokoteplotných aplikáciách.

Priestor medzi magnetom určuje maximálny krútiaci moment, ktorý môže byť prenášaný v čerpadle s magnetickým pohonom; čím je medzera užšia, tým väčší je prenos krútiaceho momentu. Do medzery musí byť začlenený ochranný plášť a akékoľvek ochranné povlaky na magnetoch, čo obmedzuje, do akej miery sa dá postaviť. Najmä ak je čerpaná kvapalina extrémne viskózna alebo obsahuje častice, medzi rotujúcimi časťami a ochranným plášťom musí existovať vhodná vzdialenosť, aby čerpadlo fungovalo bezpečne. Pre maximálnu efektivitu musia byť všetky diely opracované s úzkymi toleranciami. Okrem týchto technických problémov je materiál použitý v konštrukcii plášťa kontajnmentu rozhodujúci pre zachovanie vysokej účinnosti spojenia medzi dvoma sadami magnetov a pre minimalizáciu strát energie spôsobených tvorbou vírivých prúdov.

Čerpaná kvapalina je ponorená a používa sa na mazanie vnútorného magnetického krúžku, hriadeľa čerpadla a jeho ložiska. Je dôležité, aby tieto komponenty boli vyrobené tak, aby fungovali efektívne v prostredí. Pri vysoko viskóznych kvapalinách môže dochádzať k vysokým stratám trením a opotrebovanie ložísk môže byť problémom v médiu, ktoré je abrazívne alebo chemicky reaktívne. Čerpadlá s magnetickým pohonom sú však ideálne na čerpanie abrazívnych, korozívnych a nebezpečných kvapalín, ak sa používajú správne zmáčané materiály, ako je karbid kremíka, termoplasty, nehrdzavejúca oceľ a zliatiny s vysokým obsahom niklu.

Decoupling

Pri výbere magnetického pohonu je dôležité zvážiť, či spojka dokáže preniesť dostatočný krútiaci moment na dodanie potrebného prietoku. Spojka zvyčajne pracuje synchrónne, čo znamená, že rýchlosť motora a rýchlosť čerpadla sú rovnaké.

Extrémne prevádzkové podmienky, ktoré vytvárajú nadmerný krútiaci moment, môžu poškodiť magnetické pohony. Pre každú magnetickú spojku je špecifikovaný maximálny krútiaci moment. Pri prekročení môže hriadeľ čerpadla skĺznuť a úplne sa prestať otáčať a magnetické krúžky sa môžu odpojiť. Ak k tomu dôjde, motor sa musí zastaviť a znova naštartovať, až potom bude možné bremeno opäť zdvihnúť. Keď je krútiaci moment počas spúšťania oveľa vyšší, ako by sa očakávalo pri typických prevádzkových podmienkach, môže dôjsť k odpojeniu. Preto pri dimenzovaní čerpadla a magnetickej spojky pre danú aplikáciu je dôležité zvážiť podmienky spustenia.

Pri použití ako bezpečnostného prvku umožňuje odpojenie automatické vypnutie čerpadla v prípade extrémnych okolností. Ak čerpadlo pracuje v tejto polohe dlhší čas, magnety by sa mohli nenávratne demagnetizovať. Na identifikáciu začiatku odpojenia sa odporúčajú merače výkonu.

Výhody

Primárnou výhodou magnetických pohonov je, že nedochádza k úniku čerpaného média. Magnety zo zliatiny vzácnych zemín s vysokou intenzitou poľa umožňujú kompaktnú konštrukciu. Nové stavebné materiály pre ochranné plášte znižujú straty energie súvisiace s vírivými prúdmi.

Aby ste znížili straty energie, pri výbere pohonu s magnetickou spojkou je dôležité vziať do úvahy nasledujúce faktory:

Koľko krútiaceho momentu (sily) by ste chceli preniesť?
Aká je pracovná rýchlosť? (rýchlosť alebo otáčky za minútu)
Aký je rozsah prevádzkových teplôt?
Je potrebný ochranný plášť? Aký tlakový rozdiel by ste chceli, aby dizajn vyhovoval?
Odkaz na rozmery

1689818199056