Помпи с магнитно задвижване са центробежни помпи, които предават въртящ момент през запечатана преграда с помощта на магнити вместо чрез пробиване на вала. Премахването на прохода на вала премахва и динамичното уплътнение, най-честият източник на изтичане на помпите, и напълно елиминира непланираните емисии по този път на изтичане.
В конвенционална центробежна помпа вал преминава през корпуса до мотора, и на мястото, където излиза, нещо трябва да го уплътни — било чрез набивка или чрез механично уплътнение. Помпата с магнитно задвижване премахва този проход: външен пръстеновиден магнит, задвижван от мотора, стои извън корпуса, отделен от вътрешен магнитен ротор, свързан към работното колело, чрез стационарен, немагнитен обвивен кожух, така че въртящият момент преминава през преградата магнитно без подвижна част да нарушава налягането. Тъй като кожухът е статична, заварена или свързана граница, а не въртящ се интерфейс, външното изтичане при нормална експлоатация е практически нулево — предпочитан избор за токсични, запалими или високостойностни течности.
Компромисът е, че радиалните и аксиалните лагери се намират вътре в обвивния кожух, в изпомпваната течност, смазвани и охлаждани от нея. Това обикновено са втулкови лагери от твърд материал като силициев карбид, работещи върху тънък смазващ филм, който изчезва в рамките на секунди, ако помпата работи на сухо, при силна кавитация или загуба на засмукване. Лагерите тогава се износват, напукват или заклинват — повреди, които запечатана помпа при същото нарушение не би понесла. Затова защитата срещу работа на сухо е съществена:
Метален обвивен кожух стои в променящото се въртящо се магнитно поле на съединителя, и това променящо се поле индуцира вихрови токове, които генерират топлина, подобно на загубите в магнитопровода на трансформатор; при по-големите съединители тази топлина не е незначителна и трябва да се отстрани чрез технологичната течност или отделен охладителен поток. Неметалните кожуси (пластмаси, подсилени с влакна, или керамични композити) избягват тези загуби напълно и са подходящи за чисти, съвместими течности. Металните кожуси, необходими там, където налягането, температурата или химическата устойчивост изключват композит, използват сплав с високо електрическо съпротивление и немагнитни свойства, за да ограничат ефекта.
Вътрешните лагери и тесните пролуки между магнитите и кожуха правят помпите с магнитно задвижване нетолерантни към абразивни или фиброзни твърди частици, които се засядат във филма на лагера и ускоряват износването далеч над нивото при запечатана помпа. Производителите ограничават допустимото съдържание на твърди частици и размера на частиците значително под тези за стандартна едностъпална помпа, така че потоци с твърди частици изискват предфилтрация, проверена спрямо границите, зададени от доставчика.
Помпите с обвит мотор (canned-motor) са другият основен дизайн без уплътнение: статорът и роторът на мотора са и двата затворени, като роторът работи "мокър" вътре в тънка метална кутия, електрически изолирана от процесната течност. И двата имат основното предимство — нулево течене през динамично уплътнение, и основния риск — повреда на лагерите при работа на сухо.
| Характеристика | Помпа с магнитно задвижване | Помпа с обвит мотор |
|---|---|---|
| Предаване на въртящия момент | Външен мотор, магнитна съединителна връзка | Интегриран мотор, роторът е "мокър" в кутията |
| Смяна на мотора | Стандартен IEC/NEMA мотор, смяна без отваряне на кожуха | Специализиран мотор, изисква фабричен ремонт |
| Декуплиране при претоварване | Съединителят може да приплъзне преди да увреди мотора | Няма механизъм за приплъзване; намотките са изложени на момент на блокиране |
| Заемана площ | Малко по-голяма, външен корпус на съединителя | По-компактна, по-малко въртящи се интерфейси |
| Работа при висока температура | Подходящо, моторът остава извън горещата зона | Намотките по-близо до процесната топлина, изисква охлаждане |
Алтернативата на безуплътнителния подход е конвенционално валово уплътнение, управлявано чрез инженерно план за уплътнение API 682, използващ промивна, охладителна (quench) или бариерна течност за двойно уплътнение, за да контролира температурата на уплътнителните повърхности и да удължи експлоатационния им живот. Добре специфицирано механично уплътнение избегнава чувствителността към работа на сухо и твърди частици, характерна за безуплътнителните дизайни, и обикновено дава ранно предупреждение — нарастващо изтичане, изменение на температурата в сакчето на уплътнението — преди срив, за разлика от помпа с магнитно задвижване, която почти не дава такива признаци. Дизайнът без уплътнение печели там, където всяко изтичане е неприемливо; запечатана помпа с промивка е по-прощаваща при абразивни или периодично работа на сухо условия.
Понеже помпата с магнитно задвижване дава малко външни признаци преди повреда на лагерите, мониторингът на състоянието трябва да замести визуалните проверки за изтичане, които улавят деградиращи уплътнения в ранна фаза: мониторинг на вибрации, тенденции на тока на мотора и измервания на температурата на кожуха или нагнетателния патрубок, подкрепени от строги блокировки за минимален поток и защита при работа на сухо. Записването на работните часове, интервалите за смяна на лагери и събитията на изключване при работа на сухо, свързани с идентификационния номер на помпата в платформата за управление на активи на Fabrico, заедно с лимитите за минимален поток и дати за инспекция на кожуха, превръща реактивната повреда в планирана подмяна. Запишете демо на Fabrico, за да видите как активите на безуплътнителни помпи могат да се проследяват по този начин.
Не. Вътрешните лагери разчитат на технологичната течност за смазване и охлаждане, и този филм се губи почти веднага щом потокът спре. Дори кратка работа на сухо — от секунди до няколко минути в зависимост от размера на лагера — може да нанесе необратими повреди, така че защитата срещу работа на сухо никога не трябва да бъде опционална.
Те премахват пътя на изтичане през динамичното уплътнение, доминиращият източник на изтичане при конвенционалните помпи, така че външното изтичане при нормална експлоатация е практически нулево. Въпреки това обвивният кожух все още е преграда под налягане и трябва да се инспектира за ерозия или корозия, тъй като пробив в кожуха би позволил изтичане на течност.
Обикновено не без сериозни резерви. Абразивните или фиброзните твърди частици ускоряват износването в вътрешните лагери и тесните магнитни пролуки, затова значително присъствие на твърди частици обикновено налага предфилтрация или избор на друга помпена технология.
При помпи с метални кожуси загубите от вихрови токове добавят топлина, която технологичната течност или охладителен кръг трябва да отстрани, и при по-мощните агрегати това може да представлява значителна част от общата енергийна консумация. Неметалните кожуси избягват тези загуби, но имат свои собствени ограничения по налягане и температура, така че изборът на материал трябва да претегли както свойствата на течността, така и мощността на съединителя.
Вход
Блог