磁力泵的結(jié)構(gòu)與原理

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1、磁力泵的基本原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)磁力傳動(dòng)技術(shù)國(guó)外早在1946年已被應(yīng)用于化工行業(yè)和國(guó)防領(lǐng)域,我國(guó)于50年代末首次將磁力傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用于航天領(lǐng)域,同時(shí)刷新了國(guó)內(nèi)外同類試驗(yàn)的先進(jìn)記錄,其技術(shù)水平處于國(guó)際領(lǐng)先地位。1986年,航天部510研究所利用“拉推磁路”技術(shù)在蘭州化學(xué)工業(yè)總公司公司合成橡膠廠的聚苯乙烯裝置中成功的應(yīng)用了磁力傳動(dòng)泵產(chǎn)品,并針對(duì)石化生產(chǎn)過程中,物料普遍具有易燃、易爆、劇毒、貴重等特點(diǎn),用傳統(tǒng)的密封方式難以解決軸封處的泄漏問題。十多年來相繼對(duì)該廠的SAN裝置、ABS裝置上的100多臺(tái)不同規(guī)格型號(hào)和用途的泵全部改換為零泄漏磁力傳動(dòng)泵。徹底解決了

2、物料的泄漏,節(jié)約了能源,凈化了環(huán)境,檢修周期比原先提高了10倍以上,大大提高了生產(chǎn)效率。磁力傳動(dòng)泵也稱磁力泵,其顯著特點(diǎn)是該泵無軸封部件,即不存在動(dòng)密封泄漏點(diǎn)。磁力傳動(dòng)泵由泵、磁力傳動(dòng)器、磁力傳動(dòng)泵的特有結(jié)構(gòu)部分和電機(jī)組成。其關(guān)鍵部件磁力傳動(dòng)器由外磁轉(zhuǎn)子、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子和不導(dǎo)磁的隔離套組成。根據(jù)磁場(chǎng)能穿透空氣隙和非磁性介質(zhì)原理,當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)外磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),通過磁力線的作用耦合了與葉輪相聯(lián)的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子作同步旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)了力矩的非接觸式傳遞,由原來常規(guī)泵的一根軸加設(shè)軸封部件改為兩根軸加設(shè)隔離套結(jié)構(gòu),將動(dòng)密封轉(zhuǎn)化為靜密封,從而徹底解決了介質(zhì)的泄漏問題。6內(nèi)磁轉(zhuǎn)子

3、外磁轉(zhuǎn)子隔離套磁力傳動(dòng)裝置示意圖該磁力傳動(dòng)技術(shù)于1998年引進(jìn)原航天部510研究所——“組合式拉推磁路理論與技術(shù)”開發(fā)的大功率無泄漏磁力傳動(dòng)泵系列產(chǎn)品,性能范圍為:流量Q=1.6-3000m3/h,揚(yáng)程H=5-1500m,單級(jí)揚(yáng)程最高為200m(常規(guī)轉(zhuǎn)速下),工作壓力最高可達(dá)50MPa,工作溫度可達(dá)到455℃,傳遞功率高達(dá)400kW,磁傳動(dòng)效率達(dá)到90-98%,有害介質(zhì)泄漏量為零,無磁場(chǎng)泄漏(接近地磁場(chǎng))。磁力傳動(dòng)泵結(jié)構(gòu)詳見下圖。6泵蓋滑動(dòng)軸承葉輪磁力傳動(dòng)器磁力傳動(dòng)泵結(jié)構(gòu)圖經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益1、一次性設(shè)備投資比較表中列出三種泵型的平均投資比較:

4、泵功率泵類型≤15kW15-55kW≥55kW帶雙端面機(jī)械密封的標(biāo)準(zhǔn)離心泵111磁力傳動(dòng)泵0.80.80.86屏蔽泵0.750.91.252、運(yùn)行費(fèi)用比較按照中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)泵類產(chǎn)品檢測(cè)中心統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),磁力傳動(dòng)泵與標(biāo)準(zhǔn)離心泵或屏蔽泵在水力模型相同的條件下,磁力泵效率比標(biāo)準(zhǔn)離心泵低3-5%,但比屏蔽泵效率高出6-8%,表明通常磁力泵的耗電量比標(biāo)準(zhǔn)離心泵高,比屏蔽泵低。若折算成平均標(biāo)準(zhǔn)電費(fèi):帶雙端面機(jī)械密封的標(biāo)準(zhǔn)離心泵為1,帶非金屬隔離套的磁力傳動(dòng)泵為0.98,帶金屬隔離套的磁力傳動(dòng)泵為1.05,屏蔽泵為1.14。若一臺(tái)50kW功率的泵,按一年

5、運(yùn)行8000小時(shí),每度電費(fèi)為1元人民幣計(jì)算,則:選用帶有軸封的標(biāo)準(zhǔn)離心泵時(shí),需支付電費(fèi)40萬元;選用帶非金屬隔離套的磁力傳動(dòng)泵時(shí),需支付電費(fèi)39.2萬元;選用帶金屬隔離套的磁力傳動(dòng)泵時(shí),需支付電費(fèi)42萬元;選用屏蔽泵時(shí),需支付電費(fèi)45.6萬元。實(shí)際上,整個(gè)石油化工裝置是需要很多泵用來輸送易燃易爆、有毒、腐蝕性和貴重的液體,從環(huán)保和安全的角度考慮,標(biāo)準(zhǔn)離心泵(帶填料密封和機(jī)械密封)是不能選用的。因此,當(dāng)選用磁力傳動(dòng)泵時(shí)節(jié)電效果也是比較明顯的(一個(gè)大型化工廠有近萬臺(tái)泵)。3、維護(hù)費(fèi)用比較表中列出三種泵型的正常維修費(fèi)用比較:正常單次維修費(fèi)用維修頻率備

6、注帶雙端面機(jī)械密封的標(biāo)準(zhǔn)離心泵120.7磁力傳動(dòng)泵1.358.56屏蔽泵1.3512.2需返廠說明:屏蔽泵若損壞屏蔽電機(jī)的定子線圈或轉(zhuǎn)子時(shí),必須將泵運(yùn)回制造工廠方可修復(fù),而另外兩種泵在使用現(xiàn)場(chǎng)便可快速修復(fù)。4、社會(huì)效益國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定軸封式泵的泄漏量為3-8cm3/h,一個(gè)大型化工廠有上萬臺(tái)各種類型的泵在運(yùn)轉(zhuǎn),即使軸封不發(fā)生故障,但向大氣泄漏的有害物質(zhì)總量也是相當(dāng)可怕的。現(xiàn)代社會(huì)人們對(duì)環(huán)保問題日益重視,國(guó)家亦提出并實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和綠色GDP指標(biāo),對(duì)各類企業(yè)的污染物超標(biāo)排放控制越來越嚴(yán)格,整治力度也明顯加大。因此使用具有零泄漏的磁力傳動(dòng)泵取代普通

7、機(jī)械密封泵是必然趨勢(shì),對(duì)于我國(guó)政府提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施和營(yíng)造“藍(lán)天碧水”的優(yōu)良生產(chǎn)生活環(huán)境具有十分重要的意義。稀土是我國(guó)的重要資源,單純靠賣稀土經(jīng)濟(jì)效益很差,也很可惜,若將20%的稀土出口量轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)密集的稀土永磁磁力傳動(dòng)泵等高技術(shù)產(chǎn)品,經(jīng)濟(jì)效益可增長(zhǎng)幾十倍,變資源優(yōu)勢(shì)為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),這也符合我國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)。磁力傳動(dòng)泵主要為解決有害物質(zhì)的泄漏問題,可改善生態(tài)環(huán)境,減少污染,保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)工作人員的身心健康。對(duì)于輸送易燃、易爆介質(zhì)的場(chǎng)所,還可以防止物料泄漏后導(dǎo)致爆炸事故的發(fā)生。因此,大量推廣應(yīng)用磁力傳動(dòng)泵具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。應(yīng)用范圍磁力傳動(dòng)

8、泵主要用于石油、化工、醫(yī)藥、核工業(yè)6、軍工等領(lǐng)域的液體輸送流程設(shè)備,如煉油廠、乙烯廠、天然氣加工廠、各類化工廠、制藥廠、核燃料廠、核電廠等。6

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