La transmission magnétique est l’utilisation d’aimants pour attirer les matériaux ferromagnétiques et la force magnétique entre les aimants ou les champs magnétiques. Les matériaux non ferrommagnétiques n’affectent pas ou n’affectent pas rarement l’ampleur de la force magnétique, de sorte qu’ils peuvent passer par des conducteurs non magnétiques (manches d’isolement) sans contact) Effectuer la transmission de puissance.
Le lecteur magnétique peut être divisé en conception synchrone ou asynchrone. La plupart des pompes magnétiques utilisent la conception synchrone, comme le montre la figure ci-dessous. Le moteur est relié au cylindre magnétique externe par un couplage externe, et l’empeller est relié au cylindre magnétique intérieur. Il y a un manchon d’isolement entièrement scellé entre le cylindre magnétique externe et le cylindre magnétique intérieur, qui sépare complètement les cylindres magnétiques intérieurs et externes, de sorte que le cylindre magnétique intérieur est dans le milieu, et l’arbre de rotor du moteur conduit directement la synchronisation impeller par l’attraction des pôles magnétiques entre les cylindres magnétiques. Tourner.
La transmission magnétique de conception asynchrone, également appelée transmission magnétique d’anneau de couple, emploie un anneau de couple en forme de cage pour remplacer le cylindre magnétique intérieur. L’anneau de couple est similaire au rotor d’un moteur asynchrone. La force électromotive induite et le champ magnétique sont générés dans le champ magnétique rotatif généré par le cylindre magnétique externe. Induit un champ magnétique à tourner à une vitesse légèrement inférieure. Puisqu’il n’y a pas d’aimant permanent dans le cylindre magnétique intérieur, sa température d’utilisation est plus élevée que celle du lecteur magnétique synchrone.
1. Couplage magnétique
Le lecteur magnétique est complété par un couplage magnétique. Le coupler magnétique comprend principalement des pièces telles que le cylindre magnétique intérieur, cylindre magnétique externe et manchon d’isolement, qui est le composant principal de la pompe magnétique. La structure du couplage magnétique, la conception du circuit magnétique et les matériaux de ses pièces sont liés à la fiabilité, à l’efficacité de la transmission magnétique et à la durée de vie de la pompe magnétique. Le couplage magnétique convient au démarrage extérieur et au fonctionnement continu dans les conditions environnementales spécifiées, et il ne devrait pas y avoir de découplage et de démagnétisation.
(1) Cylindre magnétique intérieur et externe
Le cylindre magnétique intérieur doit être fermement fixé sur l’anneau de guidage avec adhésif, et le cylindre magnétique intérieur est séparé du milieu avec un manchon. L’épaisseur minimale de la gaine doit être de 0,4 mm, et le matériau doit être non magnétique et adapté au milieu transporté.
Le cylindre magnétique externe doit également être solidement fixé sur l’anneau extérieur de guide magnétique de cylindre avec l’adhésif. Afin d’éviter la corrosion atmosphérique, les dommages au manchon d’isolement par le cylindre magnétique externe et les étincelles de collision possibles dans des conditions d’accident, et pour éviter les dommages au cylindre magnétique externe pendant l’assemblage, la surface intérieure du cylindre magnétique externe devrait de préférence être recouverte d’un couvercle. Le manchon doit être un matériau qui ne produit pas d’étincelles.
Le couplage magnétique synchrone devrait utiliser des matériaux magnétiques de terres rares tels que le cobalt de samarium et le bore de fer de néodymium ; les actionneurs d’anneau de couple peuvent employer les matériaux magnétiques de terre rare tels que le cobalt de samarium et le bore de fer de néodymium. Pour s’adapter aux conditions de haute température, des matériaux magnétiques de cobalt de nickel d’aluminium peuvent également être utilisés. Le produit énergétique magnétique du bore de fer néodymium est plus élevé que celui du cobalt samarium. L’inconvénient est que la température d’utilisation n’est que de 120 °C et que la stabilité magnétique est relativement faible. Le cobalt de Samarium a l’efficacité magnétique élevée de transmission et le produit magnétique d’énergie, et a la résistance extrêmement forte de démagnétisation. Il existe habituellement deux types de cobalt samarium utilisés dans les pompes magnétiques, le cobalt Ming 1,5 grade Sm1Co5 et le Sm2Co17 de grade 2,17. Le samarium cobalt grade 1.5 contient du samarium 35%, du cobalt 65%, la température de fonctionnement la plus élevée est de 250°C, et la température Curie est de 523°C; Ming cobalt grade 2.17 contient 25% pour les chemises, 50% cobalt, 25% titane, fer, etc,, et sa température maximale de fonctionnement est jusqu’à 350 °C, la température Curie 750 °C. Voir la figure ci-dessous pour plus de détails.
(2) Manchon d’isolement
Le manchon d’isolement est également appelé couvercle d’isolement ou manche d’étanchéité. Il est situé entre les cylindres magnétiques intérieurs et externes et sépare complètement les cylindres magnétiques intérieurs et externes, et le milieu est enfermé dans le manchon d’isolement. L’épaisseur de la manche isolante est liée à la pression de travail et à la température de fonctionnement. S’il est trop épais, la taille de l’écart entre les cylindres intérieurs et externes sera augmentée, le couple de transmission magnétique sera réduit, et la perte de courant de remous dans la manche isolante sera augmentée, affectant ainsi l’efficacité de la transmission magnétique; Affecter la force et la rigidité.
Il existe deux types de manches d’isolement : le métal et le non-métal. La manche d’isolement en métal a une perte de courant de remous, et la manche d’isolation non métallique n’a pas de perte de courant de remous. Le manchon d’isolation métallique doit être fait de matériaux à haute résistivité, tels que hastelloy, alliage de titane, etc,, ou en acier inoxydable austenitique, dont l’épaisseur est généralement de 1,0 ~ 1,2 mm. Pour les pompes magnétiques de faible puissance, et lorsque la température de fonctionnement est basse, des matériaux non métalliques tels que le plastique ou la céramique peuvent également être considérés pour le manchon d’isolement.
2. Roulement coulissant
(1) Céramique carbure de silicium
Les pompes magnétiques utilisent généralement des roulements en céramique carbure en silicium. Afin d’empêcher le carbure de silicium de contenir du silicium libre, réduisant ainsi sa résistance à la corrosion, il est généralement nécessaire d’utiliser des glucides α carbure de silicium. Les roulements coulissants en carbure de silicium ont une capacité de charge élevée, une forte résistance à l’érosion, une résistance à la corrosion chimique, une résistance à l’abrasion et une bonne résistance à la chaleur. La température du service peut atteindre plus de 500 °C. La durée de vie des roulements coulissants en carbure de silicium peut généralement atteindre plus de 3 ans.
Les roulements en carbure de silicium sont habituellement montés sur des pièces métalliques. Étant donné que le coefficient d’expansion thermique du carbure de silicium est beaucoup plus faible que celui des matériaux métalliques généraux, des structures d’incrustation spéciales (comme des plaquettes ondulées en métal) ou des matériaux métalliques spéciaux (comme les alliages de titane) devraient être utilisés lors du transport de supports à haute température ou à basse température.
(2) Graphite
Graphite a de bonnes propriétés auto-lubrifiantes, peut résister à un fonctionnement sec à court terme, et la température d’utilisation peut atteindre 450 °C. L’inconvénient est une faible résistance à l’usure. La durée de vie des roulements coulissants en graphite est généralement supérieure à 1 an.
Afin d’améliorer la durée de vie et la sécurité de fonctionnement, la pompe magnétique peut fournir un ou plusieurs des dispositifs de protection de sécurité suivants.
1. Détecteur d’état de roulement
Si les utilisateurs en ont besoin, certains fabricants de renommée internationale peuvent configurer des moniteurs d’état de roulement sans contact pour prévenir la défaillance de l’usure des roulements, le découplage des couplages, le brouillage du rotor et les défaillances du système de puissance.
2. Moniteur de puissance de moteur
Le moniteur de puissance du moteur surveille la puissance du moteur pour éviter le faible débit ou la course à sec.
3. Sonde de température
Utilisez une sonde de température (RTD) pour surveiller la température de la manchon isolante afin de refléter les changements dans l’état de fonctionnement de la pompe. Il peut empêcher la pompe de fonctionner à sec, l’usure interne et externe des roulements, la cavitation sévère, la pompe étouffante, le bourrage de la pompe et la surchauffe du système.
4. Commutateur différentiel de pression
Utilisez le commutateur de pression différentielle pour surveiller le changement de pression de la sortie de la pompe, ce qui peut empêcher la pompe de fonctionner à sec, cavitation sévère, pompe étouffante, bourrage de la pompe, etc. Particulièrement approprié pour le vidant de récipient à main/déchargement de camion de réservoir, etc.
5. Deuxième couche de protection
(1) Boîte de couplage magnétique étanche à la pression
À l’extérieur de la manche d’isolement se trouve une boîte de couplage magnétique. Lors du transport de certains produits chimiques hautement toxiques ou inflammables sous haute pression du système, le réservoir doit être un contenant étanche à la pression, et sa conception et sa pression d’essai sont les mêmes que l’extrémité hydraulique de la pompe; et l’arbre extérieur de la pompe et le réservoir de couplage magnétique Il devrait y avoir un buisson de limitation et un joint mécanique (communément appelé joint secondaire). API685 recommande ce type.
(2) Structure double de manchon d’isolement
Lorsque la structure à double manche d’isolation est adoptée, la valeur de la conception et de la pression d’essai de la manche d’isolation extérieure devrait également être la même que l’extrémité hydraulique de la pompe.
6. Sonde liquide de fuite
Pour la pompe magnétique avec la deuxième couche de protection, une sonde de fuite liquide doit être installée. Pour une pompe magnétique avec une structure de boîte de couplage magnétique à pression serrée, la sonde s’alarme lorsque le manchon isolant est cassé ou que le liquide entre dans la boîte de couplage magnétique pour d’autres raisons; pour une pompe magnétique avec une double structure de manchon isolante, lorsque le manchon isolant intérieur est cassé ou lorsque le liquide pénètre dans la cavité entre les manches d’isolement intérieur et externe pour d’autres raisons, la sonde s’alarmera.
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