磁力泵由泵、磁力傳動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)三部分組成。關(guān)鍵部件磁力傳動(dòng)器由外磁轉(zhuǎn)子、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子及不導(dǎo)磁的隔離套組成。
當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)外磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁場(chǎng)能穿透空氣隙和非磁性物質(zhì)，帶動(dòng)與葉輪相連的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子作同步旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的無接觸傳遞，將動(dòng)密封轉(zhuǎn)化為靜密封。由于泵軸、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子被泵體、隔離套完全封閉，從而徹底解決了“跑、冒、滴、漏”問題，消除了煉油化工行業(yè)易燃、易爆、有毒、有害介質(zhì)通過泵密封泄漏的安全隱患，有力地保證了職工的身心健康和安全生產(chǎn)。磁力泵是電機(jī)和水泵一體的，不但安裝方便而且極大的節(jié)省了安裝空間，同時(shí)也減少了電機(jī)和水泵單獨(dú)安裝過程中有可能出現(xiàn)的一系列問題.
[編輯本段]磁力泵的前世今生磁力聯(lián)軸器傳動(dòng)泵(簡(jiǎn)稱磁力驅(qū)動(dòng)泵)最早是在1947年由英國(guó)HMD公司的Geoffrey Howard研制成功的。幾年后西德的Franz Klaus也相繼開發(fā)成功。最先使用磁力驅(qū)動(dòng)泵的兩家公司是英國(guó)的帝國(guó)化學(xué)工業(yè)公司和德國(guó)的拜爾化學(xué)公司。開發(fā)磁力泵的最初目的是為了保護(hù)從事化工、核動(dòng)力、國(guó)防等工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)人員的安全和健康。
20世紀(jì)70年代中期以后由于稀土鈷(1978年)、最強(qiáng)有力的釹鐵硼(1983年)等新一代永磁鐵和碳化硅軸承技術(shù)的開發(fā)使磁力驅(qū)動(dòng)泵的技術(shù)水平有了極大的提高。據(jù)國(guó)外樣本和文獻(xiàn)資料顯示，磁力驅(qū)動(dòng)泵的流量現(xiàn)在可達(dá)1150m3/h；揚(yáng)程達(dá)500m；介質(zhì)溫度范圍-120℃～450℃；粘度極限100～200cp；介質(zhì)中磨蝕性固體顆粒含量可達(dá)1.5%(按重量),固體顆粒粒度可達(dá)100μm；采取特殊措施后,泵能輸送含20%不溶性固體物的渣漿,固體物直徑可達(dá)20mm；系統(tǒng)壓力可達(dá)450bar[1]。
[編輯本段]磁力泵的工作原理將n對(duì)磁體(n為偶數(shù))按規(guī)律排列組裝在磁力傳動(dòng)器的內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子上，使磁體部分相互組成完整藕合的磁力系統(tǒng)。當(dāng)內(nèi)、外兩磁極處于異極相對(duì)，即兩個(gè)磁極間的位移角Φ＝0，此時(shí)磁系統(tǒng)的磁能最低；當(dāng)磁極轉(zhuǎn)動(dòng)到同極相對(duì)，即兩個(gè)磁極間的位移角Φ＝2π/n，此時(shí)磁系統(tǒng)的磁能最大。去掉外力后，由于磁系統(tǒng)的磁極相互排斥，磁力將使磁體恢復(fù)到磁能最低的狀態(tài)。于是磁體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1．永磁體
由稀土永磁材料制成的永磁體工作溫度范圍廣(-45－400℃)，矯頑力高，磁場(chǎng)方向具有很好的各向異性，在同極相接近時(shí)也不會(huì)發(fā)生退磁現(xiàn)象，是一種很好的磁場(chǎng)源。
2．隔離套
在采用金屬隔離套時(shí)，隔離套處于一個(gè)正弦交變的磁場(chǎng)中，在垂直于磁力線方向的截面上感應(yīng)出渦電流并轉(zhuǎn)化成熱量。渦流的表達(dá)式為：其中Pe－渦流；K—常數(shù)；n—泵的額定轉(zhuǎn)速；T－磁傳動(dòng)力矩；F－隔套內(nèi)的壓力；D－隔套內(nèi)徑；一材料的電阻率；—材料的抗拉強(qiáng)度。當(dāng)泵設(shè)計(jì)好后，n、T是工況給定的，要降低渦流只能從F、D等方面考慮。選用高電阻率、高強(qiáng)度的非金屬材料制作隔離套，在降低渦流方面效果十分明顯。
3．冷卻潤(rùn)滑液流量的控制
泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，必須用少量的液體對(duì)內(nèi)磁轉(zhuǎn)子與隔離套之間的環(huán)隙區(qū)域和滑動(dòng)軸承的摩擦副進(jìn)行沖洗冷卻。冷卻液的流量通常為泵設(shè)計(jì)流量的2%-3%，內(nèi)磁轉(zhuǎn)子與隔離套之間的環(huán)隙區(qū)域由于渦流而產(chǎn)生高熱量。當(dāng)冷卻潤(rùn)滑液不夠或沖洗孔不暢、堵塞時(shí)，將導(dǎo)致介質(zhì)溫度高于永磁體的工作溫度，使內(nèi)磁轉(zhuǎn)子逐步失去磁性，使磁力傳動(dòng)器失效。當(dāng)介質(zhì)為水或水基液時(shí)，可使環(huán)隙區(qū)域的溫升維持在3-5℃；當(dāng)介質(zhì)為烴或油時(shí)，可使環(huán)隙區(qū)域的溫升維持在5-8℃。
4．滑動(dòng)軸承
磁力泵滑動(dòng)軸承的材料有浸漬石墨、填充聚四氟乙烯、工程陶瓷等。由于工程陶瓷具有很好的耐熱、耐腐蝕、耐摩擦性能，所以磁力泵的滑動(dòng)軸承多采用工程陶瓷制作。由于工程陶瓷很脆且膨脹系數(shù)小，所以軸承間隙不得過小，以免發(fā)生抱軸事故。
由于磁力泵的滑動(dòng)軸承以所輸送的介質(zhì)進(jìn)行潤(rùn)滑，所以應(yīng)根據(jù)不同的介質(zhì)及使用工況，選用不同的材質(zhì)制作軸承。
5．保護(hù)措施
當(dāng)磁力傳動(dòng)器的從動(dòng)部件在過載情況下運(yùn)行或轉(zhuǎn)子卡死時(shí)，磁力傳動(dòng)器的主、從動(dòng)部件會(huì)自動(dòng)滑脫，保護(hù)機(jī)泵。此時(shí)磁力傳動(dòng)器上的永磁體在主動(dòng)轉(zhuǎn)子交變磁場(chǎng)的作用下，將產(chǎn)生渦損、磁損，造成永磁體溫度升高，磁力傳動(dòng)器滑脫失效。
[編輯本段]磁力泵的優(yōu)點(diǎn)磁力泵是一種通過磁力傳動(dòng)器(磁力聯(lián)軸器)來實(shí)現(xiàn)無接觸力矩傳遞從而以靜密封取代動(dòng)密封，使泵達(dá)到完全無泄漏。由于泵軸、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子被泵體、隔離套完全封閉，從而徹底解決了“跑、冒、滴、漏”問題，消除了煉油化工行業(yè)易燃、易爆、有毒、有害介質(zhì)通過泵密封泄漏的安全隱患，有力地保證了職工的身心健康和安全生產(chǎn)。
同使用機(jī)械密封或填料密封的離心泵相比較，磁力泵具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1．泵軸由動(dòng)密封變成封閉式靜密封，徹底避免了介質(zhì)泄漏。
2．無需獨(dú)立潤(rùn)滑和冷卻水，降低了能耗。
3．由聯(lián)軸器傳動(dòng)變成同步拖動(dòng)，不存在接觸和摩擦。功耗小、效率高，且具有阻尼減振作用，減少了電動(dòng)機(jī)振動(dòng)對(duì)泵的影響和泵發(fā)生氣蝕振動(dòng)時(shí)對(duì)電動(dòng)機(jī)的影響。
4．過載時(shí)，內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子相對(duì)滑脫，對(duì)電機(jī)、泵有保護(hù)作用。
當(dāng)磁力傳動(dòng)器的從動(dòng)部件在過載情況下運(yùn)行或轉(zhuǎn)子卡死時(shí)，磁力傳動(dòng)器的主、從動(dòng)部件會(huì)自動(dòng)滑脫，保護(hù)機(jī)泵。此時(shí)磁力傳動(dòng)器上的永磁體在主動(dòng)轉(zhuǎn)子交變磁場(chǎng)的作用下，將產(chǎn)生渦損、磁損，造成永磁體溫度升高，磁力傳動(dòng)器滑脫失效。
[編輯本段]磁力泵的種類目前國(guó)內(nèi)廠家的磁力泵大致可分為：不銹鋼磁力泵、工程塑料磁力泵、氟塑料磁力泵、耐高溫磁力泵、多級(jí)磁力泵等幾大類。
[編輯本段]怎樣選購(gòu)適合的磁力泵？磁力泵的種類很多，在設(shè)計(jì)裝置設(shè)備時(shí)，要確定泵的用途和性能參數(shù)并選擇泵型。那么以什么原則來選購(gòu)磁力泵呢？依據(jù)又是什么？
一、泵選型原則
1、使所選泵的型式和性能符合裝置流量、揚(yáng)程、壓力、溫度、汽蝕余量、吸程等工藝參數(shù)的要求。
2、必須滿足介質(zhì)特性的要求
對(duì)輸送易燃、易爆有毒或貴重介質(zhì)的泵，要求軸封可靠或采用無泄漏泵，如磁力驅(qū)動(dòng)泵（無軸封，采用隔離式磁力間接驅(qū)動(dòng)）。
對(duì)輸送腐蝕性介質(zhì)的泵，要求對(duì)流部件采用耐腐蝕性材料，如氟塑料耐腐蝕泵。
對(duì)輸送含固體顆粒介質(zhì)的泵，要求對(duì)流部件采用耐磨材料，必要時(shí)軸封用采用清潔液體沖洗。
3、機(jī)械方面要求可靠性高、噪聲低、振動(dòng)小。
4、正確計(jì)算泵采購(gòu)的投入成本，對(duì)泵生產(chǎn)廠家進(jìn)行考察，要求其設(shè)備質(zhì)量好，售后服務(wù)好，備件能及時(shí)供應(yīng)。
二、如何正確計(jì)算采購(gòu)泵的投入成本
初次采購(gòu)，貨比三家，精確的計(jì)算泵的價(jià)格，然后選擇能夠達(dá)到自己要求的價(jià)格的產(chǎn)品。但對(duì)于用戶而言，磁力泵在使用過程中起到的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于當(dāng)初購(gòu)買它而花費(fèi)的成本，這樣，必須將泵出現(xiàn)問題和故障時(shí)浪費(fèi)的工作時(shí)間和維修費(fèi)用也計(jì)算到整體成本當(dāng)中去；同樣的，泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中將耗費(fèi)大量的電能，長(zhǎng)年累月下來，一臺(tái)小小的泵消耗的電能是讓人咂舌的。
經(jīng)過國(guó)外一些泵廠對(duì)售出產(chǎn)品的跟蹤調(diào)查顯示，磁力泵在其使用壽命中耗費(fèi)的最大資金不是初次的采購(gòu)成本，也不是維護(hù)費(fèi)用，而是其消耗的電能。吃驚的發(fā)現(xiàn)原來泵消耗的電能價(jià)值已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其本身的采購(gòu)成本和維護(hù)費(fèi)用，再考慮到其本身的使用效率、噪音、人工維護(hù)等原因，我們還有什么理由去購(gòu)買那些質(zhì)次價(jià)低的的“水貨”產(chǎn)品呢？
其實(shí)某種類型的泵的原理都是一樣的，里面的結(jié)構(gòu)、部件也是大同小異，最大的差異體現(xiàn)在部件的選材、做工和質(zhì)量。和其他產(chǎn)品不一樣的是，泵的部件成本差異是十分顯著的，差距大到一般人都無法想象。比如一個(gè)很小的軸封，便宜的幾毛錢就可以買到，而好的產(chǎn)品卻要幾十甚至上百元，可想而知采用這兩種產(chǎn)品制造出來的產(chǎn)品差距有多大，而讓人擔(dān)憂的是，在前期使用過程中它們幾乎是沒有差別的。上百上千倍的價(jià)格差距體現(xiàn)在產(chǎn)品的性能和使用期限上。短命（幾個(gè)月）、噪音（一兩個(gè)月后出現(xiàn)）、漏液（兩三個(gè)月后出現(xiàn)）等現(xiàn)象接連不斷的發(fā)生，讓許多用戶后悔開始不該省了那幾十塊錢。而使用過程中的大噪音和高熱量實(shí)際上是寶貴的電能轉(zhuǎn)換為了沒有用的動(dòng)能（機(jī)械摩擦）與熱能，實(shí)際做的有效功（抽水）卻少得可憐。
看到這里，聰明的用戶應(yīng)該明白如何選擇合適的產(chǎn)品了。
[編輯本段]磁力泵的注意事項(xiàng)1．防止顆粒進(jìn)入
(1)不允許有鐵磁雜質(zhì)、顆粒進(jìn)入磁力傳動(dòng)器和軸承摩擦副；
(2)輸送易結(jié)晶或沉淀的介質(zhì)后要及時(shí)沖洗(停泵后向泵腔內(nèi)灌注清水，運(yùn)轉(zhuǎn)1min后排放干凈)，以保障滑動(dòng)軸承的使用壽命；
(3)輸送含有固體顆粒的介質(zhì)時(shí)，應(yīng)在泵流管入口處過濾。
2．防止退磁
(1)磁力矩不可設(shè)計(jì)得過小；
(2)應(yīng)在規(guī)定溫度條件下運(yùn)行，嚴(yán)禁介質(zhì)溫度超標(biāo)?？稍诖帕Ρ酶綦x套外表面裝設(shè)鉑電阻溫度傳感器檢測(cè)環(huán)隙區(qū)域的溫升，以便溫度超限時(shí)報(bào)警或停機(jī)。
3．防止干摩擦
(1)嚴(yán)禁空轉(zhuǎn)；
(2)嚴(yán)禁介質(zhì)抽空；
(3)在出口閥關(guān)閉的情況下，泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不得超過2min，以防磁力傳動(dòng)器過熱而失效。
4．不可用在有壓力的系統(tǒng)中
由于磁力泵泵腔中存在一定的間系及磁力泵內(nèi)使用的是“靜軸承”，由此該系列泵絕不可以使用在有壓力的系統(tǒng)中，正壓與負(fù)壓均不可行。
（1）因磁力泵軸承的冷卻和潤(rùn)滑是靠被輸送的介質(zhì)，所以絕對(duì)禁止空運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)避免在工作中途停電后再啟動(dòng)時(shí)所造成時(shí)空載運(yùn)轉(zhuǎn)。
（2）被輸送介質(zhì)中，若含有固體顆粒，泵入口要加過濾網(wǎng)：如含有鐵磁質(zhì)微粒，需加磁性過濾器。
（3）泵在使用中環(huán)境溫度應(yīng)小于40℃，電機(jī)溫升不得超過75℃。
（4）被輸送的介質(zhì)及其溫度應(yīng)在泵材允許范圍內(nèi)。工程塑料泵的使用溫度<60℃，金屬泵的使用溫度<100℃，輸送吸入壓力不大于0.2MPa，最大工作壓力1.6MPa，密度不大于1600Kg／m3，粘度不大于30X10-6m2／S的不含硬顆粒和纖維的液體。
（5）對(duì)于輸送液為易沉淀結(jié)晶的介質(zhì)，使用后應(yīng)及時(shí)清洗，排凈泵內(nèi)積液。
（6）磁力泵正常運(yùn)行1000小時(shí)后，應(yīng)拆檢軸承和端面動(dòng)環(huán)的磨損情況，并更換不宜再用的易損件。
[編輯本段]磁力泵常見故障問題分析(1)磁力泵軸折斷。CQB型磁力泵的泵軸采用的材料是99%的氧化鋁瓷，泵軸折斷的主要原因是，因?yàn)楸每者\(yùn)轉(zhuǎn)，軸承干磨而將軸扭斷。拆開泵檢查時(shí)可看到軸承已磨損嚴(yán)重預(yù)防泵折斷的主要辦法是避免泵的空運(yùn)轉(zhuǎn)。
(2)磁力泵軸承損壞。CQB磁力泵的軸承采用的材料是高密度碳，如遇泵斷水或泵內(nèi)有雜質(zhì)，就會(huì)造成軸承的損壞。圓筒形聯(lián)軸器內(nèi)外磁轉(zhuǎn)子間的同軸度要求若得不到保證，也會(huì)直接影響軸承的壽命。
(3)磁力泵打不出液體。磁力泵打不出液體是泵最易出現(xiàn)的故障，其原因也較多。首先應(yīng)檢查泵的吸入管路是否有漏氣的地方，檢查吸入管內(nèi)空氣是否排出，磁力泵內(nèi)灌注的液體量是否足夠，吸人管內(nèi)是否有雜物堵塞，還應(yīng)查一查泵是否反轉(zhuǎn)(尤其是在換過電機(jī)后或供電線路檢修過后)，還應(yīng)注意泵的吸上高度是否太高。通過以上檢查若仍不能解決，可將泵拆開檢查，看泵軸是否折斷，還應(yīng)檢查泵的動(dòng)環(huán)、靜環(huán)是否完好，整個(gè)轉(zhuǎn)子可否少量軸向移動(dòng)。若軸向移動(dòng)困難，可檢查炭軸承是否與泵軸結(jié)合的過于緊密。
值得注意的是，磁力泵修了幾遍查不出問題，應(yīng)注意磁聯(lián)軸器的工作是否正常。軸承、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子和隔套在運(yùn)行中都會(huì)產(chǎn)生熱量，這將使工作溫度升高，一方面使傳遞的功率下降，另一方面對(duì)輸送易汽化液體的磁力泵會(huì)產(chǎn)生很大的麻煩。磁鋼傳遞的功率隨溫度的升高是一條連續(xù)下降的曲線，通常，在磁鋼工作極限溫度以下，其傳遞能力的下降是可逆的，而在極限溫度以上則是不可逆的，即磁鋼冷卻后，喪失的傳遞能力再也不能恢復(fù)。特殊情況下在磁力聯(lián)軸器出現(xiàn)滑脫(失步)時(shí)，隔套中的渦流熱量會(huì)急劇增長(zhǎng)，溫度急劇上升，如不及時(shí)處理，會(huì)引起磁鋼退磁，使磁力聯(lián)軸器失效。因此磁力泵應(yīng)設(shè)計(jì)可靠的冷卻系統(tǒng)。對(duì)不易汽化的介質(zhì)，冷卻循環(huán)系統(tǒng)一般由葉輪出口或泵出口引出液流，經(jīng)軸承和磁傳動(dòng)部分回到吸人口，對(duì)易汽化的介質(zhì)，應(yīng)增加換熱器或?qū)⒁毫饕奖猛獾馁A罐，避免熱量回到吸人口，對(duì)有固體雜質(zhì)或鐵磁性雜質(zhì)的介質(zhì)，應(yīng)考慮過濾，對(duì)高溫介質(zhì)，則應(yīng)考慮冷卻，以保證磁力聯(lián)軸器不超過工作極限溫度。
在考慮轉(zhuǎn)速是否夠時(shí)，先要檢查電機(jī)本身的轉(zhuǎn)速是否正常，可用轉(zhuǎn)速計(jì)進(jìn)行測(cè)量，在電機(jī)轉(zhuǎn)速正常的情況下，可考慮是否會(huì)出現(xiàn)磁力聯(lián)軸器的滑脫。
(4)揚(yáng)程不足。造成這種故障的原因有:輸送介質(zhì)內(nèi)有空氣，葉輪損壞，轉(zhuǎn)速不夠，輸送液體的比重過大，流量過大。
(5)流量不足。造成流量不足的主要原因有:葉輪損壞，轉(zhuǎn)速不夠，揚(yáng)程過高，管內(nèi)有雜物堵塞等