Pumpeelementet og væsken er anbragt inde i et hermetisk lukket hus i en magnetisk drivpumpe. En samling af magneter på ydersiden af huset drejes af drivakslen fra motoren. En tilsvarende ring af magneter på pumpeakslen er modsat denne på indersiden af huset (Figur 1). På grund af de parrede magneter overføres drejningsmomentet gennem huset. Den væsentligste fordel ved en magnetisk kobling er, at den slipper for behovet for roterende tætninger og deres relaterede problemer med lækage, potentiel kontaminering og løbende vedligeholdelse for at overføre drejningsmoment gennem en barriere.

De grundlæggende principper og fordele ved magnetiske koblingsdrev er de samme for fortrængningspumper, såsom vingepumper, interne tandhjulspumper og eksterne tandhjulspumper. Den pumpede væske er indeholdt i et hermetisk forseglet hus, kendt som indeslutningsskallen, hvilket eliminerer risikoen for lækage.

Hvordan virker magnetisk drivpumpe?

På hver side af indeslutningsskallen på pumpehuset er der to koncentriske ringe, som de forbundne magneter er fastgjort til. Motorens drivaksel er forbundet med den ydre ring, mens pumpehjulets drevne aksel er forbundet med den indvendige ring. Hver ring har nogenlunde den samme mængde identiske, matchende og modstående magneter, der er placeret rundt om den med skiftende poler. Ofte legeres sjældne jordarters elementer som samarium eller neodym med andre metaller for at skabe magneterne. Samarium og kobolt og neodym, jern og bor er de mest typiske legeringskombinationer. Sammenlignet med konventionelle magneter har disse komplekse legeringer to vigtige fordele:

Lavere masse er nødvendig for at opretholde et givet drejningsmoment, hvilket resulterer i mindre og enklere pumper.
Større temperaturstabilitet: Sammenlignet med standardjernmagneter udviser magneter af sjældne jordarters legering mindre en reduktion i det magnetiske drejningsmoment, når temperaturen stiger.

1689817227573

Hvis de udsættes for temperaturer over deres maksimale driftstemperatur, kan magneterne i en magnetisk drivpumpe afmagnetisere. Pumper bør ikke køres tomme eller under andre omstændigheder, der kan føre til varmeopbygning inde i pumpen ved højtemperaturapplikationer.

Mellemrummet mellem magneten bestemmer det maksimale drejningsmoment, der kan overføres i en magnetisk drivpumpe; jo snævrere mellemrummet, desto større drejningsmomentoverførsel. Indeslutningsskallen og eventuelle beskyttende belægninger på magneterne skal indgå i spalten, hvilket sætter en grænse for, hvor lille denne kan bygges. Især hvis den pumpede væske er ekstremt tyktflydende eller indeholder partikler, skal der være en passende afstand mellem de roterende dele og indeslutningsskallen, for at pumpen kan fungere sikkert. For maksimal effektivitet skal alle dele bearbejdes til snævre tolerancer. Ud over disse tekniske problemer er materialet, der anvendes i indeslutningsskallens konstruktion, afgørende for at bevare en høj koblingseffektivitet mellem de to sæt magneter og for at minimere strømtab forårsaget af hvirvelstrømsgenerering.

Den pumpede væske nedsænkes i og bruges til at smøre den indvendige magnetring, pumpeakslen og dens leje. Det er afgørende, at disse komponenter er lavet til at fungere effektivt i miljøet. Høje friktionstab kan forekomme med meget viskøse væsker, og lejeslid kan være et problem i et medium, der er slibende eller kemisk reaktivt. Imidlertid er magnetdrevne pumper perfekte til håndtering af slibende, ætsende og farlige væsker, når der anvendes de korrekte fugtede materialer, såsom siliciumcarbid, termoplast, rustfrit stål og legeringer med højt nikkelindhold.

Afkobling

Når du vælger et magnetdrev, er det vigtigt at overveje, om koblingen kan overføre nok moment til at levere det nødvendige flow. Koblingen arbejder typisk synkront, hvilket betyder, at motorhastighed og pumpehastighed er ens.

Ekstreme driftsforhold, der producerer for højt drejningsmoment, kan beskadige magnetiske drev. Et maksimalt drejningsmoment er specificeret for hver magnetisk kobling. Når dette overskrides, kan pumpeakslen glide og stoppe helt med at rotere, og magnetringene kan afbrydes. Hvis dette sker, skal motoren stoppes og genstartes, før lasten kan løftes op igen. Når drejningsmomentet under opstart er meget højere end hvad der forventes under typiske driftsforhold, kan afkobling finde sted. Når du dimensionerer en pumpe og en magnetisk kobling til en applikation, er det derfor afgørende at overveje opstartsbetingelserne.

Når den anvendes som en sikkerhedsfunktion, gør afkoblingen det muligt for pumpen at slukke automatisk i tilfælde af ekstreme forhold. Hvis pumpen kører i denne position i en længere periode, kan magneterne blive irreversibelt afmagnetiserede. For at identificere begyndelsen af afkoblingen anbefales det at måle effektmålere.

Fordele

Den primære fordel ved magnetiske drev er, at der ikke er nogen lækage af det pumpede medie. Magneter af sjældne jordarters legering med høj feltstyrke muliggør kompakt konstruktion. Nye byggematerialer til indeslutningsskaller reducerer hvirvelstrømsrelaterede strømtab.

For at reducere effekttab er det afgørende at tage følgende faktorer i betragtning, når du vælger et magnetisk koblingsdrev:

Hvor meget drejningsmoment (kraft) vil du gerne overføre?
Hvad er arbejdshastigheden? (hastighed eller RPM)
Hvad er driftstemperaturområdet?
Er indeslutningsskjoldet påkrævet? Hvilken trykforskel vil du gerne have designet til at rumme?
Dimensionsreference

1689818199056