磁力泵的使用与维护

磁力泵的使用及维护一、水泵的发展历史泵在工业生产中作为输送液体非常广泛。它输送容量大,扬程高。但在使用中泄漏的维护却大伤脑筋。特别是对于价格昂贵、带有腐蚀性或刺激性、易燃易爆、有毒物质的输送,泄漏是不允许的。为此,泵制造厂家在密封上想了许多办法,什么机械密封、填料密封式密封等。但由于制造精度,长期运输磨损,维护水平的不同,常常引发泄漏,导致泄漏发生。加大了生产成本,造成环境不允许的污染。磁力驱动离心泵(简称磁力泵),正是出于无泄漏的需要而研制的。它通常由电动机、磁力偶合器和耐腐蚀离心泵组成,是一种利用磁感应原理传输扭矩的先进设计。其原理是利用磁力偶合器传递动力,完全无泄漏,当电动机带动磁力偶合器的外磁钢旋转时,由于磁场的作用,磁力线穿过间隙和隔离套,作用于内磁钢上,内磁钢则同步旋转,因为内磁钢和叶轮(泵转子)连成一体,使叶轮(泵转子)与电动机同步旋转,无机械接触地传递扭矩,而进行液体的抽送。在泵轴的动力输入端,由于液体被封闭在静止的隔离套内,没有动密封,因而完全无泄漏。磁力泵的主要特点是将永磁联轴器的工作原理应用于离心泵的新产品,设计合理,工艺先进,具有全密封、无泄漏、耐腐蚀的特点。将运输中泵轴处的动密封从根本上改变为静密封,使泵的过流部件处于完全密封状态,彻底解决了其它泵机械密封无法避免的跑、冒、滴之弊病。所谓磁传动即是改变原动机对泵做功的机械直联传动方式。其结构变为无通轴、静密封、物理性的、磁性联接方式。以泵壳外永磁材料的外转子带动过流部件运转,镶嵌在转子上的永磁材料形成闭合回路驱动叶轮转动达到输液的目的,这样的结构,使无泄漏的追求成为现实。磁力泵选用耐腐蚀、高强度的工程塑料、钢玉陶瓷、不锈钢作为制造材料,因此它具有良好的抗腐蚀性能,并可以使被输送介质免受污染。磁力泵分为高温型磁力泵、高压型磁力泵、常温常压型磁力泵、高温高压型磁力泵、磁力旋涡泵、自吸式磁力泵等。二、原理与结构磁力传动是先把机械能转化为磁能,通过磁藕合,再把磁能转变为机械能的过程。根据铁磁学原理,铁磁体内部为了降低磁场能量,磁畴结构将自然地组成闭合回路,以使对外产生的静磁场为零。我们将这一原理推广到两个磁体组成的系统,并认为这个系统对外产生的静磁场也具有为零的性质。磁化强度为M的磁体,单位体积中的磁矩J为J=μ*M(1)μ产为磁化率。若把该磁体放在磁场强度为H的磁场中时,单位体积中的静磁能EH则为EH=-JHCOSθ(2)2.1磁力传动原理θ为磁体极化方向与磁体场方向的夹角。用静磁能的观点来解释磁力传动时,就相当于把上述磁系统的静磁能推广到n对磁极的磁力藕合上。当两磁极处于异性极相对时,即两个磁极间的夹角ψ为零时,此时异性相吸,磁系统的磁能最低；当我们用外力将磁极运动到同极性相对时,ψ=2π/n,此时同性相斥,静磁能最高。去掉外力后,由于磁系统的磁体相互排斥,斥力将力图使磁体回复到能量最低的藕合状态,于是磁体产生了运动。这就是磁力传动之所以能够传递运动和动力的原因。2.2磁力传动力矩的经验公式根据磁力传动的静磁能理论和优化设计的组合拉推磁路(图1),导出了磁力传动力矩T的简化计算公式:T=(1/5000)2KMHnShRsin(nψ/2)(3)式中T为传动力矩(N•m)，K-经验系数；M-磁化强度(A/m);H-耦合态间隙中心磁场强度(A/m);n-磁极数;h-磁极高度(cm);S-磁极面积(cm2);R-力作用半径(cm);ψ-两磁极相对位移角(弧度)。由式(3)和图(1)我们可以得出以下6点结论:(1)拉推磁路的体积小、力矩大;(2)在磁体尺寸和材料相同的条件下,力矩可比普通分散型磁路大4倍(3)当ψ=π/n时传动力矩最大;(4)T是nψ/2的正弦函数;(5)T随主、从磁体间间隙的增加而减小;(6)ψ=2π/n时两磁间的作用力为零。这些结论都为我们产品的实测结果所证实。实测结果还表明式(3)的计算力矩与实测力矩的偏差为7%左右。2.3磁力泵原理磁力泵是由泵体、磁力传动器、驱动电机三部分组成。更通俗一点说就是把原来用电动机直接驱动泵的传动轴切断,加入磁力传动器,由电机直接带动磁力传动器的外转子,而外转子上磁体的磁场通过隔离套作用于内转子磁体上驱动泵工作。与我们前面讲的磁力传动器相比,这里的磁力传动器多了一个隔离套,或简称隔套。它将泵与动力部分分隔开,从而把原来容易磨损的动密封,变成了静密封,实现了无摩擦、无泄漏的动力传动。传动力矩T的经验公式(3)在这里同样适用。2.4磁力泵结构四、磁力泵的选型磁力泵型号选择应根据工艺流程四个方面加以考虑，既液体输送量（流量）、装置扬程、输送液性质、管路布置等。1、流量是选泵的重要性能数据之一，它直接关系到整个装置的生产能力和输送能力。如正常、最小、最大这三种流量。2、液体性质，包括液体的物理性质，化学性质和其他性质，物理性质有温度、密度、粘度、介质中固体颗粒直径和气体的含量等，这涉及到系统的扬程，有效气蚀余量计算和合适泵的类型；化学性质，主要指液体介质的化学腐蚀性，是选用泵材料和选用哪一种轴封型式的重要依据。3、装置系统所需的扬程是选择磁力泵的又一重要性能数据，一般要用所需最大扬程放大5%-10%余量后的扬程来选型。4、装置系统的管路布置条件指的是送液高度、送液距离、送液走向，吸入侧最低液位，排出侧最高液位等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等，以便进行系统扬程计算和气蚀余量的校对。制造厂家型号过流部件材料主要磁钢材料流量m3/h扬程m温度℃电机功率KW扬子江泵业C型金属钐钴、钕铁硼≤200≤125≤110≤75扬子江泵业CF型金属铁氧体、稀土钴≤120≤≤80≤75扬子江泵业CQ、MA、CB型增强聚丙烯铁氧体0.2-12.51.2-32≤80≤2.2金属铁氧体、稀土钴3.2-508-80≤37扬子江泵业CQB型金属铁氧体、稀土钴3.2-1008-80≤110≤55江苏太仓磁力驱动泵厂IMCSB型耐腐蚀金属稀土钴2-2204-25≤110≤55增强聚三氟乙烯1-303-25≤50≤3株洲塑料二厂CB型玻纤增强聚丙烯钐钴、钕铁硼≤40≤350-80≤7.5沈阳工业泵厂CMPH金属稀土钴0.5-7.815-82≤110≤7.5主要磁力泵厂家磁力泵参数五、磁力泵的正常操作与使用注意事项5.1磁力泵的正常操作（1）当抽吸液面高于泵轴心线时，启动前打开吸入管道阀门并打开排空阀（出口阀门处于关闭状态），将吸入管道和泵内的气体排出；（2）泵使用前应进行检查，电机风叶转动是否灵活，无卡住及异常声响，泵盘车是否灵活，有无异响，各紧固件要完好；（3）检修后或第一次使用需检查电机旋转方向是否与磁力泵转向标记一致。电机启动后，缓慢打开排出阀，待泵进入正常工作状态后，再将排出阀调到所需开度；（4）磁力泵运行中需加强对流量、管道压力、泵体振动、输送液温升的检查；（5）停机前先关闭出口阀门，然后停止泵的运行再关闭入口阀门。5.2磁力泵使用注意事项（1）磁力泵的内磁钢与输送液直接接触且带有磁性，所以严禁用于输送带有铁磁性颗粒液体，如一定要用，必须将溶液内铁磁性颗粒过滤；（2）磁力泵启动前必须将吸入管道和泵体内气体排放干净，否则将导致气蚀的发生，也因此磁力泵不适合用于输送容易发生汽化的液体；（3）磁力泵的入口阀门需保持全开，严禁用入口阀门来进行管道流量的调节（可以通过出口阀门的开度来调节流量）；（4）输送液的温度应在磁力泵允许温度以下，防止磁钢的高温退磁；（5）由于磁力泵的轴承依靠输送液的润滑，内磁钢产生的涡流热需靠输送液带走，所以磁力泵严禁空转运行。一旦空转运行，轴承即失去了润滑而迅速磨损毁坏,内磁转子的涡流热因失去了冷却而迅速升温,导致高温退磁,在短时间内也将毁坏；（6）磁力泵不得在出口阀门关闭的情况下长时间运行，以防磁力传动器的过热而失效；（7）停泵前需先关闭出口阀门，然后再停止泵的运行，禁止停泵后再关出口阀，这样有可能使叶轮因水锤现象而损坏；（8）对于输送易于沉淀和结晶的溶液要及时冲洗，停泵后须注入清水清洗泵腔，防止溶液在泵腔内沉淀结晶，延长滑动轴承的使用寿命。六、常见故障及解决措施6.1流量不足产生原因：影响磁力泵流量不足多是吸水管漏气、底阀漏气；进水口堵塞；底阀入水深度不足；磁力泵转速太低；密封环或叶轮磨损过大；吸水高度超标等。处理方法：检查吸水管与底阀，堵住漏气源；清理进水口处的淤泥或堵塞物；底阀入水深度必须大于进水管直径的1．5倍，加大底阀入水深度；检查电源电压，提高磁力泵转速，更换密封环或叶轮；降低磁力泵的安装位置，或更换高扬程水泵。6.2功率消耗过大产生原因：磁力泵转速太高；磁力泵主轴弯曲或磁力泵主轴与电机主轴不同心或不平行；选用磁力泵扬程不合适；磁力泵吸入泥沙或有堵塞物；电机滚珠轴承损坏等。处理方法：检查电路电压，降低磁力泵转速；矫正磁力泵主轴或调整磁力泵与电机的相对位置；选用合适扬程的磁力泵；清理泥沙或堵塞物；更换电机的滚珠轴承。6.3泵体剧烈振动或产生噪音产生原因：磁力泵安装不牢或磁力泵安装过高；电机滚珠轴承损坏；磁力泵主轴弯曲或与电机主轴不同心、不平行；泵轴严重磨损；外磁钢或内磁钢磁片损坏与隔离套接触；密封环与叶轮碰磨；泵内有异物；泵气蚀；地脚螺栓松动等。处理方法：装稳磁力泵或降低磁力泵的安装高度；更换电机滚珠轴承；矫正弯曲的磁力泵主轴或调整好磁力泵与电机的相对位置；更换泵轴；拆除泵头重新组装；更换止推环、密封环；清除异物；进行工艺调整消除气蚀；紧固地脚螺栓。6.4磁力泵不出水产生原因：泵体和吸水管没灌满引水；动水位低于磁力泵滤水管；吸水管破裂；水泵反转；吸程太高；阀门没有打开；进水管漏气；电压太高、启动时联轴器打滑等。处理方法：排除底阀故障，灌满引水；降低磁力泵的安装位置，使滤水管在动水位之下，或等动水位升过滤水管再抽水；修补或更换吸水管；打开阀门；杜绝漏气；重新调整电压。6.5传动轴或电机轴承过热产生原因：缺少润滑油或轴承破裂等。处理方法：加注润滑油或更换轴承。6.8磁力泵轴折断或轴承损坏产生原因：泵空转，轴承干磨；泵内有杂质；内外磁转子之间同轴度不够等。处理方法：避免泵空转；清除介质中的杂质；重新装配内外磁转子。6.7磁力泵扬程过低产生原因：流量过大；转速太低；介质内带有气体；叶轮损坏；输送介质的密度大于设计时的密度；口环间隙过大；磁性体退磁等。处理方法：关小出水阀；恢复额定转速；排除介质中气体；修复或更换叶轮；调整工艺参数使介质密度符合设计要求；更换口环；更换磁性体。6.6磁力泵漏液产生原因：密封圈或密封垫损坏；密封螺栓松动；密封罩损坏等。处理方法：更换密封圈或垫；紧固松动的螺栓；更换密封罩。6.9磁力泵驱动机电流偏大或偏小产生原因：泵内进入杂物；物料粘度偏高；轴承损坏；系统管路堵等。处理方法：清除杂物；测量介质粘度应符合要求；更换轴承；系统管路及时清堵。6.10磁力泵无法启动产生原因：泵内有异物；泵轴承内杂质聚集被卡住；内外磁转子与密封罩磨擦；电气故障等。处理方法：清除异物；解体清洗；解体检查内外磁转子；检查电气元件。