اصل کار پمپ مغناطیسی

پمپ مغناطیسی از سه بخش تشکیل شده است: یک پمپ، یک درایو مغناطیسی و یک موتور. جزء کلیدی درایو مغناطیسی شامل یک روتور مغناطیسی بیرونی، یک روتور مغناطیسی داخلی و یک غلاف ایزولاسیون غیر مغناطیسی است. هنگامی که موتور، روتور مغناطیسی بیرونی را به چرخش در می‌آورد، میدان مغناطیسی می‌تواند به شکاف هوایی و مواد غیر مغناطیسی نفوذ کند و روتور مغناطیسی داخلی متصل به پروانه را به چرخش همزمان وادار کند، انتقال قدرت بدون تماس را محقق کند و آب‌بندی پویا را به یک آب‌بندی استاتیک تبدیل کند. از آنجا که شفت پمپ و روتور مغناطیسی داخلی کاملاً توسط بدنه پمپ و غلاف ایزولاسیون محصور شده‌اند، مشکل "کار کردن، انتشار، چکه کردن و نشت" به طور کامل حل می‌شود و نشت مواد قابل اشتعال، انفجاری، سمی و مضر در صنایع پالایش و شیمیایی از طریق آب‌بندی پمپ از بین می‌رود. خطرات ایمنی بالقوه به طور مؤثر سلامت جسمی و روانی و تولید ایمن کارکنان را تضمین می‌کند.

۱. اصل کار پمپ مغناطیسی
N جفت آهنربا (n عدد زوج است) روی روتورهای مغناطیسی داخلی و خارجی محرک مغناطیسی با چیدمانی منظم مونتاژ می‌شوند، به طوری که قطعات آهنربا یک سیستم مغناطیسی کوپل شده کامل با یکدیگر تشکیل می‌دهند. هنگامی که قطب‌های مغناطیسی داخلی و خارجی در مقابل یکدیگر قرار دارند، یعنی زاویه جابجایی بین دو قطب مغناطیسی Φ=0 است، انرژی مغناطیسی سیستم مغناطیسی در این زمان کمترین مقدار را دارد. هنگامی که قطب‌های مغناطیسی به یک قطب می‌چرخند، زاویه جابجایی بین دو قطب مغناطیسی Φ=2π /n است، انرژی مغناطیسی سیستم مغناطیسی در این زمان حداکثر است. پس از حذف نیروی خارجی، از آنجایی که قطب‌های مغناطیسی سیستم مغناطیسی یکدیگر را دفع می‌کنند، نیروی مغناطیسی آهنربا را به کمترین حالت انرژی مغناطیسی باز می‌گرداند. سپس آهنرباها حرکت می‌کنند و روتور مغناطیسی را به چرخش وا می‌دارند.

2. ویژگی های ساختاری
۱. آهنربای دائمی
آهنرباهای دائمی ساخته شده از مواد مغناطیسی دائمی خاکی کمیاب، محدوده دمای عملیاتی وسیعی (-45-400 درجه سانتیگراد)، وادارندگی بالا و ناهمسانگردی خوب در جهت میدان مغناطیسی دارند. وقتی قطب‌های یکسان نزدیک باشند، مغناطیس‌زدایی رخ نمی‌دهد. این ماده منبع خوبی برای میدان مغناطیسی است.
2. آستین ایزوله
وقتی از غلاف جداکننده فلزی استفاده می‌شود، غلاف جداکننده در یک میدان مغناطیسی متناوب سینوسی قرار می‌گیرد و جریان گردابی در مقطع عمود بر جهت خط نیروی مغناطیسی القا شده و به گرما تبدیل می‌شود. بیان جریان گردابی به صورت زیر است: که در آن Pe- جریان گردابی؛ K-ثابت؛ n-سرعت نامی پمپ؛ T-گشتاور انتقال مغناطیسی؛ F-فشار در فاصله‌دهنده؛ D-قطر داخلی فاصله‌دهنده؛ مقاومت ویژه ماده؛ -ماده استحکام کششی. هنگامی که پمپ طراحی می‌شود، n و T توسط شرایط کاری داده می‌شوند. کاهش جریان گردابی فقط از جنبه‌های F، D و غیره قابل بررسی است. غلاف جداکننده از مواد غیرفلزی با مقاومت ویژه و استحکام بالا ساخته شده است که در کاهش جریان گردابی بسیار مؤثر است.

3. کنترل جریان روان کننده خنک کننده
هنگامی که پمپ مغناطیسی در حال کار است، باید مقدار کمی مایع برای شستشو و خنک کردن ناحیه شکاف حلقوی بین روتور مغناطیسی داخلی و غلاف جداکننده و جفت اصطکاکی یاتاقان کشویی استفاده شود. سرعت جریان مایع خنک‌کننده معمولاً 2 تا 3 درصد سرعت جریان طراحی پمپ است. ناحیه حلقه‌ای بین روتور مغناطیسی داخلی و غلاف جداکننده به دلیل جریان‌های گردابی گرمای زیادی تولید می‌کند. هنگامی که روان‌کننده خنک‌کننده کافی نباشد یا سوراخ شستشو صاف یا مسدود نباشد، دمای محیط بالاتر از دمای کاری آهنربای دائمی خواهد بود و روتور مغناطیسی داخلی به تدریج خاصیت مغناطیسی خود را از دست می‌دهد و درایو مغناطیسی از کار می‌افتد. هنگامی که محیط آب یا مایع پایه آب باشد، افزایش دما در ناحیه حلقه‌ای می‌تواند در 3 تا 5 درجه سانتیگراد حفظ شود. هنگامی که محیط هیدروکربن یا روغن باشد، افزایش دما در ناحیه حلقه‌ای می‌تواند در 5 تا 8 درجه سانتیگراد حفظ شود.

4. بلبرینگ کشویی
جنس یاتاقان‌های لغزشی پمپ‌های مغناطیسی از گرافیت آغشته به پلی تترافلوئورواتیلن، سرامیک‌های مهندسی و غیره است. از آنجا که سرامیک‌های مهندسی مقاومت حرارتی، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر اصطکاک خوبی دارند، یاتاقان‌های لغزشی پمپ‌های مغناطیسی عمدتاً از سرامیک‌های مهندسی ساخته می‌شوند. از آنجا که سرامیک‌های مهندسی بسیار شکننده هستند و ضریب انبساط کمی دارند، لقی یاتاقان نباید خیلی کم باشد تا از حوادث ناشی از آویزان شدن شفت جلوگیری شود.
از آنجایی که یاتاقان کشویی پمپ مغناطیسی توسط محیط منتقل شده روغن کاری می شود، باید از مواد مختلفی برای ساخت یاتاقان ها با توجه به محیط ها و شرایط عملیاتی مختلف استفاده شود.

5. اقدامات حفاظتی
وقتی قسمت محرکه مغناطیسی تحت بار اضافی کار می‌کند یا روتور گیر می‌کند، قسمت‌های اصلی و محرکه مغناطیسی به طور خودکار برای محافظت از پمپ جدا می‌شوند. در این زمان، آهنربای دائمی روی محرک مغناطیسی تحت تأثیر میدان مغناطیسی متناوب روتور فعال، تلفات گردابی و تلفات مغناطیسی ایجاد می‌کند که باعث افزایش دمای آهنربای دائمی و لغزش و خرابی محرک مغناطیسی می‌شود.
سه، مزایای پمپ مغناطیسی
در مقایسه با پمپ‌های گریز از مرکز که از آب‌بندهای مکانیکی یا آب‌بندهای پکینگ استفاده می‌کنند، پمپ‌های مغناطیسی مزایای زیر را دارند.
۱. محور پمپ از یک آب‌بندی دینامیکی به یک آب‌بندی استاتیکی بسته تغییر می‌کند و به طور کامل از نشت سیال جلوگیری می‌شود.
۲. نیازی به روانکاری مستقل و آب خنک کننده نیست که باعث کاهش مصرف انرژی می شود.
۳. از انتقال کوپلینگ تا کشش همزمان، هیچ تماس و اصطکاکی وجود ندارد. مصرف برق کم، راندمان بالا و اثر میرایی و کاهش لرزش دارد که باعث کاهش تأثیر لرزش موتور بر پمپ مغناطیسی و تأثیر بر موتور هنگام وقوع لرزش کاویتاسیون در پمپ می‌شود.
۴. هنگام بارگذاری بیش از حد، روتورهای مغناطیسی داخلی و خارجی نسبتاً می‌لغزند که این امر از موتور و پمپ محافظت می‌کند.
چهار، اقدامات احتیاطی عملیاتی
1. از ورود ذرات جلوگیری کنید
(1) ناخالصی‌ها و ذرات فرومغناطیسی مجاز به ورود به درایو پمپ مغناطیسی و جفت اصطکاک یاتاقان نیستند.
(2) پس از حمل و نقل واسطه‌ای که به راحتی تبلور یا رسوب می‌کند، آن را به موقع بشویید (پس از متوقف کردن پمپ، آب تمیز را داخل حفره پمپ بریزید و پس از 1 دقیقه کار آن را تخلیه کنید) تا از عمر مفید یاتاقان کشویی اطمینان حاصل شود.
(3) هنگام انتقال سیال حاوی ذرات جامد، باید آن را در ورودی لوله جریان پمپ فیلتر کرد.
2. جلوگیری از مغناطیس زدایی
(1) گشتاور پمپ مغناطیسی را نمی‌توان خیلی کوچک طراحی کرد.
(2) باید تحت شرایط دمایی مشخص شده کار کند و تجاوز دمای محیط از حد استاندارد اکیداً ممنوع است. یک حسگر دمای مقاومت پلاتینی می‌تواند روی سطح بیرونی غلاف ایزولاسیون پمپ مغناطیسی نصب شود تا افزایش دما در ناحیه حلقه‌ای را تشخیص دهد، به طوری که وقتی دما از حد مجاز فراتر رود، بتواند هشدار دهد یا خاموش شود.
3. از اصطکاک خشک جلوگیری کنید
(1) کار در حالت سکون اکیداً ممنوع است.
(2) تخلیه محیط اکیداً ممنوع است.
(3) با بسته بودن شیر خروجی، پمپ نباید بیش از 2 دقیقه به طور مداوم کار کند تا از گرم شدن بیش از حد و خرابی محرک مغناطیسی جلوگیری شود.