磁力泵与屏蔽泵的异同

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摘要:磁力泵的电机是普通电机,电机轴和泵轴是2根轴,通过普通联轴器连接(如果电机是空心轴,泵轴就直接插在电机上,也称直联式结构)。

化工设备的无泄漏要求促成了磁力泵和屏蔽泵的日益发展,两种泵在化工、制药、核工业、航天等装置中都有广泛应用。就国内的应用情况而言还是屏蔽泵占主流,原因主要是国内磁钢材料技术还不过关,经常导致磁力泵的消磁、发热过载等事故。目前磁力泵技术在国外应用非常成熟,因而磁力泵市场主要被国外垄断,国外磁力泵应用占主流。而屏蔽泵对材料技术主要是防腐(屏蔽套)的要求,跟其他化工泵没有什么区别,主要是一种特殊的屏蔽电机设计形式。所以屏蔽泵在国内应用普遍。另外磁力泵成本高于屏蔽泵也是导致国内磁力泵应用受限的重要原因。

具体如何选择?那就应该结合两种泵的不同点,根据生产的实际需要,综合考虑成本来决定:

磁力泵和屏蔽泵的共同点:都属于无泄漏泵,都没有任何轴封。

磁力泵和屏蔽泵的不同点:结构原理完全不同。

磁力泵的电机是普通电机,电机轴和泵轴是2根轴,通过普通联轴器连接(如果电机是空心轴,泵轴就直接插在电机上,也称直联式结构)。

泵轴上装有一个圆筒形的外磁刚体,外磁钢内表面均匀布置着NS极相见排列的永磁体。泵的转动部件(三螺杆泵的主杆、离心泵的叶轮轴)也装有一个圆筒形的内磁钢,内磁钢外表面同样均匀布置着NS极相见排列的永磁体。电机带动外磁钢旋转,由于永磁体的相互吸引,外磁钢带动内磁钢同步旋转(这种方式也成为磁力联轴器),进而带动叶轮或主动螺杆旋转。内磁钢与介质接触,内外磁钢之间加一个非磁性材料制作的隔离套,隔离套固定在泵端盖上,这样将被抽送的介质以静密封的形式密封在隔离套内。磁力泵主要用在高端应用场合,比如在输送强酸、强碱、液氯等有害介质时是最理想的选择。

屏蔽泵的泵轴与电机轴共用一根轴,叶轮装在这根公共轴上。电机与泵融为一体。

它其实就是把电机里面的转子和定子隔离开,电机转子与叶轮都做在公共轴上,转子与叶轮一起旋转。转子外面再做一个屏蔽套密封起来,这样介质与转子接触,被密封在屏蔽套里面。电机定子绕组在屏蔽套外周,直接利用电动机的原理来驱动叶轮(屏蔽泵这种电机设计是一种屏蔽式专用电机)。简单来讲,屏蔽泵效果就相同于把泵与电机封在同一个密封壳中。

分析:

1. 屏蔽泵直接利用了电动机原理,而磁力泵电机的能耗要通过内外磁钢输送到叶轮上(部分能量转化为磁钢的发热),因此屏蔽泵效率比磁力泵理论上要高一些。

2. 从结构可以看出,屏蔽泵最大的缺点在于无法维修(非常困难),使用过程中无论是泵体还是电机出问题,用户基本上都无法自行维修。而磁力泵修理起来跟普通泵没太大区别。屏蔽泵电机轴承与介质接触,可想其使用寿命多难保证。所以屏蔽泵既难日常维护,又难维修,而且其可靠性还无法保证(如轴承的故障都没法预知,你没法去检测观察故障现象和先兆),屏蔽泵无法发现运行中的隐患,一旦出现问题就是致命的损坏。

3. 磁力泵隔离套的厚度是屏蔽泵的3倍以上,所以密封性和可靠性更有保障。

4. 屏蔽泵电机轴承由介质进行润滑,其电机不带风扇,电机的散热由介质的内循环带走热量。这样导致这种屏蔽电机的故障率较高。磁力泵电机是普通电机,靠风扇散热,成熟可靠。但是也因为此磁力泵的噪音比屏蔽泵大。

5. 屏蔽泵的结构更加紧凑,因而比磁力泵尺寸做得更小,省空间。

6. 屏蔽泵无联轴器,磁力泵与电机间通过联轴器连接,需要对中。

7. 磁力泵由于磁性材料问题,其能够做到的最大功率比屏蔽泵低,这样导致有些高流量和高压力带来的大负载应用上磁力泵受限。

8. 磁力泵对强腐蚀性介质比屏蔽泵适用性更好,因为其隔离套较厚(屏蔽泵屏蔽套做厚了会影响定子绕组与转子绕组的电磁效应)。

9. 介质中含有金属颗粒(如铁屑)的场合不能用磁力泵,因为铁磁性材料会被磁钢吸引,导致故障。而屏蔽泵可以处理。

选哪种形式的泵,看如何评估了,如果只要购买成本(初始投资成本)低,就用屏蔽泵。如果考虑日后的使用维护成本,建议还是用磁力泵。另外如果腐蚀性特别强,建议也用磁力泵。如果含有颗粒(特别是金属铁磁性颗粒)还是用屏蔽泵。如果工艺可靠性要求高,介质非常危险,不允许泄露,磁力泵更安全。

标签:屏蔽泵 | 磁力泵

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