磁気ポンプの動作原理

磁気ポンプは、ポンプ、磁気駆動装置、モーターの3つの部分で構成されています。磁気駆動装置の主要部品は、外側の磁気ローター、内側の磁気ローター、非磁性絶縁スリーブで構成されています。モーターが外側の磁気ローターを回転させるときに、磁場がエアギャップと非磁性材料を貫通し、インペラに接続された内側の磁気ローターを駆動して同期回転させ、非接触の電力伝送を実現し、動シールから静シールに変換します。ポンプシャフトと内側の磁気ローターはポンプ本体と絶縁スリーブで完全に囲われているため、「流れ、放出、滴下、漏れ」の問題が完全に解決され、精製化学工業における可燃性、爆発性、有毒、有害媒体がポンプシールを介して漏れることがなくなります。潜在的な安全上の危険は、従業員の心身の健康と安全な生産を効果的に保証します。

1. 磁気ポンプの動作原理
磁気アクチュエータの内側と外側の磁気ローターには、N 対の磁石 (n は偶数) が規則的な配置で組み込まれており、磁石部品は互いに完全に結合した磁気システムを形成します。内側と外側の磁極が互いに反対の場合、つまり 0 つの磁極間の変位角 Φ=2 の場合、このときの磁気システムの磁気エネルギーは最低です。磁極が同じ極に回転すると、XNUMX つの磁極間の変位角 Φ=XNUMXπ /n になり、このときの磁気システムの磁気エネルギーは最大になります。外力を除去すると、磁気システムの磁極が互いに反発するため、磁力によって磁石が最低の磁気エネルギー状態に戻ります。その後、磁石が移動し、磁気ローターを回転させます。

2.構造的特徴
1. 永久磁石
希土類永久磁石材料で作られた永久磁石は、動作温度範囲が広く（-45〜400°C）、保磁力が高く、磁場の方向の異方性が良好です。同じ極が近い場合、減磁は発生しません。磁場の優れた発生源です。
2. 絶縁スリーブ
金属製の絶縁スリーブを使用すると、絶縁スリーブは正弦波の交流磁場にあり、磁力線の方向と垂直な断面に渦電流が誘導され、熱に変換されます。渦電流の表現は次のとおりです。ここで、Pe-渦電流、K-定数、n-ポンプの定格速度、T-磁気伝達トルク、F-スペーサー内の圧力、D-スペーサーの内径、材料の抵抗率、-材料の引張強度。ポンプを設計する場合、nとTは動作条件によって与えられます。渦電流を減らすには、F、Dなどの側面からしか考慮できません。絶縁スリーブは、抵抗率が高く強度の高い非金属材料で作られており、渦電流を減らすのに非常に効果的です。

3. 冷却潤滑油の流量制御
磁気ポンプの運転中は、少量の液体を使用して、内側の磁気ローターと絶縁スリーブの間の環状隙間領域と滑り軸受の摩擦ペアを洗浄および冷却する必要があります。冷却剤の流量は通常、ポンプの設計流量の2％〜3％です。内側の磁気ローターと絶縁スリーブの間の環状領域は、渦電流により高熱を発生します。冷却潤滑剤が不足しているか、洗浄穴が滑らかでなかったり詰まったりすると、媒体の温度が永久磁石の動作温度よりも高くなり、内側の磁気ローターは徐々に磁性を失い、磁気駆動が故障します。媒体が水または水ベースの液体の場合、環状領域の温度上昇は3〜5℃に維持できます。媒体が炭化水素または油の場合、環状領域の温度上昇は5〜8℃に維持できます。

4.すべり軸受
磁気ポンプのスライドベアリングの材質は、含浸グラファイト、ポリテトラフルオロエチレン充填、エンジニアリングセラミックスなどです。エンジニアリングセラミックスは耐熱性、耐腐食性、耐摩擦性に優れているため、磁気ポンプのスライドベアリングは主にエンジニアリングセラミックスで作られています。エンジニアリングセラミックスは非常に脆く、膨張係数が小さいため、軸の吊り事故を避けるためにベアリングクリアランスは小さすぎてはなりません。
磁気ポンプの滑り軸受は搬送媒体によって潤滑されるため、媒体や動作条件に応じて異なる材料を使用して軸受を製造する必要があります。

5. 保護対策
磁気駆動装置の駆動部が過負荷で動作したり、ローターが固着したりすると、磁気駆動装置の主部と駆動部は自動的に滑り落ちてポンプを保護します。このとき、磁気アクチュエータ上の永久磁石は、アクティブローターの交番磁場の作用により渦損失と磁気損失を生じ、永久磁石の温度が上昇し、磁気アクチュエータが滑り、故障します。
3、磁気ポンプの利点
メカニカルシールやパッキングシールを使用する遠心ポンプと比較して、磁気ポンプには次のような利点があります。
1. ポンプシャフトが動的シールから密閉された静的シールに変更され、媒体の漏れが完全に防止されます。
2. 独立した潤滑水や冷却水が不要なので、エネルギー消費を削減できます。
3. カップリング伝動から同期抗力まで、接触と摩擦がなく、消費電力が低く、効率が高く、減衰と振動低減効果があり、モーターの振動が磁気ポンプに与える影響と、ポンプがキ​​ャビテーション振動を起こしたときのモーターへの影響を軽減します。
4. 過負荷時には、内側と外側の磁気ローターが相対的に滑り、モーターとポンプを保護します。
4、操作上の注意事項
1.粒子の侵入を防ぎます
（１）強磁性不純物や粒子が磁気ポンプ駆動部とベアリング摩擦部に侵入してはならない。
（２）結晶化や沈殿しやすい媒体を輸送した後は、すべり軸受の寿命を確保するために、適時に洗浄（ポンプを停止した後にポンプキャビティ内にきれいな水を注ぎ、１分間運転した後に排水）してください。
（３）固体粒子を含む媒体を輸送する場合は、ポンプ流路管の入口でろ過する必要がある。
2.減磁を防ぐ
（１）磁気ポンプのトルクは小さすぎるように設計することはできない。
（2）指定された温度条件下で運転する必要があり、媒体温度が基準を超えることは厳禁です。磁気ポンプ絶縁スリーブの外面に白金抵抗温度センサーを設置して、環状部の温度上昇を検出し、温度が限度を超えた場合に警報を発したり、停止したりすることができます。
3.乾いた摩擦を防ぎます
（１）アイドリングは厳禁です。
（２）媒体を排気することは固く禁じられている。
（３）出口バルブを閉じた状態では、磁気アクチュエータの過熱や故障を防ぐため、ポンプを3分以上連続運転しないでください。