易结晶物料使用磁力泵的注意事项

摘要：磁力泵属于闭式循环离心泵，其带有磁力联轴器，该永久磁力联轴器与电机转子同步驱动泵的运行。如果磁力泵输送易结晶物料介质时，由于物料的易结晶性，且进出口保护措施相对较少，容易发生故障。本文就针对该问题进行讨论：分析磁力泵的工作原理及结构特点，总结以易结晶物料为输送介质时的常见，并提出应用的注意事项。

关键词：磁力泵 易结晶物料 使用

1、磁力泵的工作原理

具体而言，磁力泵的工作原理分析如下：把偶数n对磁体根据特定的规律排列在磁力传动器的内外磁转子上，从而磁体部分就可以互相组成一个完整的、藕合的磁力系统。在内外两个磁极的位移角为零时，二者处于异极相对状态，磁系统的磁能达到最低水平；反之磁极位移角为2π/n时，磁极处于同极相对状态，磁能水平最高。去除外力的影响，磁系统的磁极处于互相排斥的状态，磁体即恢复至磁能最低状态，磁体产生运动后驱动磁转子旋转运行。磁力泵滑动轴承的材料有多种，比如浸渍石墨、填充聚四氟乙烯以及工程陶瓷等。其中应用最广泛的为工程陶瓷，因为其具备较好的耐热性、耐腐蚀性以及耐摩擦性，不过工程陶瓷的膨胀系数较小，且材质脆性大，因此要注意轴承间隙的设置，防止出现抱轴事故。在实际应用过程中，磁力泵输送介质对滑动轴承起到一定的作用，因此在选择轴承材质时还是要结合实际工况与输送介质来确定。

2、磁力泵的结构特点

磁力泵的组成主要包括三个部分，即泵、磁力传动器以及电动机，其中最关键的部件为磁力传动器，其组成部分包括内、外磁转子以及隔离套，隔离套不导磁。外磁转子受到电动力的旋转作用后也开始旋转，磁场会穿透空气隙与非磁性物质，此时与叶轮连在一起的内磁转子受到磁力的作用会同步旋转，从而实现动力无接触传递，这个过程也是动密封转化为静密封的过程。

在磁力泵结构中，泵体、隔离套将泵轴与内磁转子完全封闭起来，因此不存在滴、漏等问题。永磁体的材料为稀土永磁材料，其工作温度跨度很大，在-45-400℃范围内都可使用，具备较强的矫顽力，磁场方向的各向异性也很好；同极相近不会出现退磁现象，是极佳的磁场源；所采用的金属隔离套处于正弦交变的磁场，其可以在与磁力线垂直方向的截面上感应出涡电流，然后转化为热量。如果隔离套为非金属材料，且电阻率与强度均比较高，则降低涡流的效果更好。具体而言，磁力泵与其它离心泵相比，其优势体现在以下几个方面：首先，泵轴为封闭式静密封，可以解决介质泄漏问题；采用同步拖动取代联轴器传动，解决了接触与摩擦的问题；其次，磁力泵功耗更小，效率更高，具备阻尼减振作用，泵运行过程中受电动机振动的影响较小，且泵的气蚀振动对电动机的影响也相对较小；再次，磁力泵不用独立，也无需冷却水，因此能耗较低；最后，如果出现过载现象，内外磁转子会相对滑脱，保护电机与泵体。

3、易结晶物料使用磁力泵的注意事项

3.1 故障分析

具体而言，易结晶物料在使用磁力泵时容易发生以下故障：损坏滑动轴承组件，通常是由于物料存在结晶体未进入泵体干磨导致；损坏推力盘组件，主要是因为泵入口的介质进入量不够，或者介质为气液混合体，导致泵内循环不畅通，散热性能受到影响，泵内温度升高、气化造成推动环高温脱离；相关仪表出现较大误差，例如流量表、压力表等，主要是因为仪表伴热为蒸汽管线伴热，对流量表、压力表的缠绕不充分，从而无法准确显示出表内的物料结晶；轴弯曲，这种问题一般是由于维护检修后膜片联轴器未进行打表对中处理，电机与泵体轴未处于同一条线上，最终造成轴在运行后出现弯曲的问题；外磁转子磁块破碎，泵体内物料结晶后影响到内磁转子的正常转动，外磁转子则会在泵启动时干转，温度过高最终导致永久磁块消磁、破碎；流量水平与规定值不符，主要是因为介质进入量不够，或者物料为固液混合体，叶轮无法充分加压，所以流量水平与规定值要求不符。

3.2 故障处理措施

对易结晶物料而言，在实际应用过程中可以采取以下措施加以处理：如果是新设备投入，则要在入口管路位置安装直径为0.5mm的网孔过滤器，开口截面至少是泵入口直径的1.5倍以上，污物或者焊渣清理后，可以不用过滤器；采用保温棉对泵体夹套做保温处理，控制热损失，保证灌泵与暖泵过程，物料在泵内温度不受影响；在磁力泵投入使用前要进行充分的灌泵处理，保证泵体内无残存气体；对于一开一备的泵系统，要将两条泵路以及泵体伴热管线分开敷设，从而在对其中一台泵检修维护断开伴热时，另一台泵的温度不受影响；尽可能选择球阀作为排气排放阀，保证阀门的通畅，避免堵塞导致物料排放不畅；保证物料管道与仪表有充分伴热，可以采用缠绕效果好的电伴热，或者把伴热管多缠绕几圈；磁力泵运行过程中泵出品流量的设置要尽量接近额定值，将回流管线打开；停泵时要保证泵内无残存物料，关闭进出口阀门，如果必要可以导入盲板；磁力泵处于停运状态时也要每天盘车，以保证其始终保持良好的备用状态；进行检修回装时要用千分表对联轴器的端路与径跳量进行检测，保证其与磁力泵的跳动要求相符；如果物料速度存在一定程度的波动，或者扬程较低，可以采用运行工况相对宽泛的屏蔽泵。

3.3 其它注意事项

除上述故障预防处理措施外，磁力泵的运行过程中还要注意以下事项：不得空转；不得介质抽空；如果出口阀处于关闭状态，为避免磁力传动器过热失效，泵连续运行的时间要小于两分钟；磁力矩设计要适当，不可过小；磁力泵运行的温度条件要符合相关规定，不得存在介质温度超标的现象；可以在磁力泵隔离套外表面设置铂电阻温度传感器，其主要作用是对环隙区域的温升进行检测，防止温度超限时出现报警或者停机事故；在磁力泵传动器与轴承摩擦副中不得进入铁磁杂质或颗粒；如果输送的易结晶物料中包含固体颗粒，则要注意在泵流管入口处进行过滤。

参考文献

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[2]杨建玲，许伟，耿殿荣.磁力泵的特性与应用[J].食品安全导刊，2010（8）.

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