Насосы с магнитной муфтой: принцип работы, устройство

Герметичные насосы: принцип работы и типы устройств.

Содержание

Герметичные насосы применяются в тех случаях, когда недопустимо, чтобы перекачиваемые ими субстанции даже в мизерных количествах просачивались в окружающую атмосферу. Поэтому нельзя допускать ни малейших утечек, а значит, не должно присутствовать никаких щелей и даже уплотнений.

О специфике устройства и эксплуатации такого оборудования расскажем на страницах данной статьи.

Устройство и принцип работы

Герметичные насосы отличаются от обычных тем, что не содержат в своих корпусах какие-либо уплотнения(сальниковые, торцовые и т.д.), щели и отверстия. Поэтому перекачивающейся среде просто некуда просачиваться, поэтому они широко применяются в химических областях промышленности и там где недостима даже малешая утечка из насоса. Но как это достигается?

Вопрос лучше сформулировать по-иному. У любого насоса присутствует роторная часть, которая и нагнетает перекачиваемую жидкость. Так вот как же этому ротору сообщается необходимая для его работы кинетическая энергия вращения, если в корпусе насоса элементарно отсутствуют отверстия для этого?

Центробежные насосы соединяются с электродвигателем с помощью муфты, закрепленной на валу ротора и расположенной за корпусом насоса. Посмотрите на картинку – герметичные центробежные насосы уже имеют электродвигатель, расположенный в корпусе агрегата

Электродвигатель состоит из ротора и статора. Ротор – это закрепленный на валу электромагнит, который вращается вместе с валом насоса. Статор – неподвижная электрокатушка, закрепленная в корпусе насоса. Ротор вращается в специальных подшипниках качения, изготовленных из графита и его сплавов. Статор отделен от ротора специальным металлическим стаканом – который называется рубашка статора. На картинке обозначена как первая защитная оболочка.

Вращательное движение от статора к ротору передается посредством магнитной индукции.

Принцип работы

Герметичные центробежные насосы работают по следующему принципу: вращаясь в потоке жидкости рабочее колесо создает разность давлений по обоим сторонам каждой из лопастей крыльчатки. Силы давления лопастей на поток создают вынужденное вращательное и поступательное движение жидкости, увеличивая её давление и скорость, заставляя её перемещаться из области всасывания в область нагнетания – красные стрелки на картинке.

Подробнее этот процесс описан в статье про центробежный насос

Подшипники и электродвигатель(ротор + статор) охлаждаются перекачиваемой жидкостью, которая собирается под крышкой насоса и через сквозное отверстие в роторе возвращается на всас.

Герметичные насосы с магнитной муфтой

Изначально под магнитной муфтой понималось кольцо из постоянного магнита (редкоземельного ферромагнетика), внутренний диаметр которого был на пару миллиметров больше, чем диаметр вала, который вращался внутри. Пространство (эти пара миллиметров зазора) заполнялось специально разработанным коллоидным раствором: как правило, это было масло, в которое примешивалась железная пыль в такой концентрации, что этот раствор начинал реагировать на электро-магнитное взаимодействие.

Зазор между муфтой и валом заполнялся раствором, который удерживался на месте, благодаря притяжению, создаваемому кольцевым магнитом. В итоге становилось возможным и сохранить герметичность внутри, и вывести вращательное движение вала извне герметичного корпуса. Магнит с герметизирующим раствором обрел название магнитной муфты.

Однако после того, как эффективно зарекомендовал себя принцип действия, основанный на передаче вращательного момента через герметичную стенку посредством магнитной индукции, именно такие конструкции и перехватили название герметичные насосы с магнитной муфтой.

Конструкция магнитной муфты предусматривает наличие двух раздельных полуосей, первая жёстко соединена с валом привода, а вторая – с рабочим колесом. Прямой контакт между полуосями отсутствует, взаимодействие осуществляется через внешнюю и внутреннюю части специальной муфты, в каждой из которых установлены множественные сверхмощные постоянные магниты из сплава редкоземельных металлов. Внешняя и внутренняя части муфты отделены друг от друга немагнитным полимерным стаканом, который является составным элементом герметичного корпуса насоса.

Вращение вала электродвигателя через первую полуось передаётся внешней части муфты; магнитное поле заставляет синхронно вращаться внутреннюю часть вместе со второй полуосью и импеллером на ней.

В настоящее время они получили широкое распространение по следующим причинам:
Высокая надежность и отсутствие дополнительного износа механизма передачи вращательного импульса от вала электродвигателя.
Долговечность современных ферро-магнетических сплавов, которые по длительности своего полезного применения превышают срок службы самого насосного агрегата.
Совершенствование технологии производства ферро-магнитов, а также общая конструкционная оптимизация приводит к тому, что герметичные насосы с магнитной муфтой становится все дешевле.
Определенно, магнитная муфта на сегодняшний день – это самый совершенный способ передачи вращательного момента внутри герметичного корпуса.

Типы герметичных насосов

Выделяют следующие типы герметичных насосов:

Дозировочные насосы.

Дозировочные аппараты рассчитаны на работу в магистралях со сверхвысоким давлением. В основу их работы заложен мембранный принцип действия. Небольшие порции вещества продвигаются внутри рабочей камеры за счет всасывания стальной мембраны в гидравлическую камеру. Следующий шаг – выдавливание пластины, которая в свою очередь толкает жидкость дальше в трубопровод. Мембрана также предотвращает попадание химических веществ в гидравлическую камеру.

Герметичные центробежные насосы.

Именно в данном типе насосов крайне важно сохранить герметичность внутреннего пространства, где происходит нагнетание жидкости, именно с помощью магнитной муфты, основанной на передаче вращательного момента извне через индукцию. Это связано с созданием внутри герметичного пространства высокого давления и стремлением нагнетаемой жидкости покинуть внутреннее пространство насоса через любое доступное отверстие.

Жидкость поступает из входного клапана на ротор насоса, который представляет собой быстро вращающуюся крыльчатку. В результате центробежного ускорения жидкость под давлением «группируется» по внешнему ободу нагнетательной камеры насоса, откуда через исходящий клапан поступает уже в систему.

Герметичные центробежные насосы, как правило, способны создавать экстремально высокие показатели давления на выходе, но для этого требуется придать им как можно большую частоту вращения. Самый лучший способ, как обеспечить это – применение магнитных муфт.

Химические герметичные насосы.

Их особенность заложена в их названии. Герметичность таких насосов – это вопрос безопасности – ни в коем случае нельзя допустить утечек химически активных и даже ядовитых веществ. Такой вид насосов может и не создавать избыточного давления, но герметичность здесь – залог того, что опасные вещества не покинут пределов замкнутого контура.

Химические герметичные насосы могут быть как центробежными, так и шнековыми, и компрессорного типа. Однако во всех случаях проявляются лучшие свойства магнитных муфт – обеспечение герметичности при максимальной эффективности конструкции.

Достоинства и недостатки

Различные типы герметичных насосов имеют при этом схожие преимущества и недостатки. Разберем их последовательно:

Насосы с магнитной муфтой (особенно, химические) способны работать с жидкостями, которые имеют температуру до 200 градусов Цельсия.

В случае, если колесо импеллера будет дополнительно изолировано, то температура перекачиваемой жидкости может достигать 400 градусов Цельсия.

Современные постоянные магниты отличаются высоким качеством исполнения: во-первых, они очень сильные по своему взаимодействию, а во-вторых, не теряют своих свойств в течении всего срока эксплуатации. Зачастую этот срок по длительности превышает период безотказной службы других структурных частей насоса.

Что касается недостатков, то их крайне сложно определить. Конструкция герметичных насосов с магнитным муфтами настолько проста и логична, а используемые материалы со временем становятся настолько качественны, что такие агрегаты крайне неприхотливы в обслуживании и стоят дешевле своих технологических альтернатив. А главное, срок службы таких герметичных насосов больше, чем у всех сопутствующих их агрегатов (например, чем у обеспечивающего такой насос вращательным моментом электродвигателя).

Видео: герметичные насосы с магнитной муфтой

Герметичные насосы применяются при работе с дорогими, токсичными, стерильными веществами. В случае, когда основным требованием к насосному оборудованию выступает отсутствие утечек при работе. Это требование является первостепенным в таких областях промышленности как химическая, фармакологическая, нефтеперерабатывающая и пищевая.

Принцип действия центробежного насоса с магнитной муфтой

Принцип действия насоса с магнитной муфтой на примере химического насоса. Данный тип насосов во многом аналогичен обыкновенным центробежным насосам с торцевым уплотнением, но имеет ряд преимуществ и недостатков, которые являются следствием применяемых конструкторских решений.

Для того чтобы понять принцип работы центробежного горизонтального насоса с магнитной муфтой необходимо рассмотреть конструкцию данного насоса.

Центробежный горизонтальный насос с магнитной муфтой состоит из электродвигателя насоса и механической части. Обе эти части соединены по периметру болтами.

Электродвигатель насоса

Центробежные насосы с магнитной муфтой, как правило, оснащены асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором.

Главной характеристикой электродвигателя является мощность, которую он создает. Для выбора мощности электродвигателя центробежного насоса с магнитной муфтой необходимо отталкиваться от плотности перекачиваемой им жидкости.

Многие производители насосного оборудования, для определения мощности электродвигателя прибегают к следующему принципу:

Если стандартная модель насоса с минимальной мощностью способна перекачивать жидкость (создавая определенную производительность и напор) плотность которой равна плотности воды, то в случае перекачивания, той же моделью насоса среды (с сохранением параметров по производительности и напору) с большей плотностью, необходим электродвигатель с большей выдаваемой мощностью.

На заводах-изготовителях насосного оборудования есть испытательные лаборатории, где определяют, в том числе, какой мощности должен быть электродвигатель той или иной модели насоса для той или иной плотности перекачиваемой жидкости.

Механическая часть

1. Передняя крышка корпуса (улитка)
2. Рабочее колесо закрытого типа
3. Магниты, встроенные в корпус рабочего колеса
4. Направляющие
5. Задняя крышка корпуса насоса
6. Уплотнительное кольцо
7. Ведущая магнитная полумуфта
8. Кожух

Механическая часть насоса в данном случае состоит из корпуса насоса, рабочего колеса со встроенным магнитом, ведущей магнитной полумуфты и общего кожуха.

Рабочее колесо является главной составляющей любого центробежного насоса, так как оно принимает энергию передаваемую приводом и находясь в непосредственном контакте с жидкостью осуществляет её перекачивание. Конструктивно рабочее колесо центробежного насоса бывает трёх типов: открытое, закрытое и полуоткрытое.

В центробежных насосах с магнитной муфтой, рабочее колесо имеет несколько другую конструкцию и внешний вид. С задней стороны рабочее колесо имеет удлиннение цилиндрической формы, в котором находится встроенный магнит.

Таким образом, рабочее колесо насоса с магнитной муфтой условно можно разделить на переднюю часть, которая находится в контакте с перекачиваемой средой и заднюю часть со встроенным магнитом.

Передняя часть колеса конструктивно имеет полную аналогию с рабочим колесом центробежного насоса с механическим уплотнением.

Рабочее колесо находится в корпусе насоса, причём передняя часть рабочего колеса расположена в передней крышке корпуса насоса (улитке), а задняя часть в задней крышке корпуса, которая герметично ограничивает насос от электродвигателя.

В отличие от центробежного насоса с механическим уплотнением, в насосе с магнитной муфтой, рабочее колесо не имеет жесткого муфтового (или полумуфтового) соединения с валом электродвигателя, поэтому насос с магнитной муфтой ещё называют герметичным насосом.

По центру рабочее колесо закреплено на валу, на концах которого установлены опорные втулки. Как видно из названия, втулки являются опорой вала рабочего колеса и воспринимают все аксиальные и радиальные нагрузки, возникающие во время работы насоса.

Передняя и задние крышки корпуса насоса выполнены монолитными частями. Каждая из них имеет впрессованный подшипник скольжения, в которые устанавливаются опорные втулки вала рабочего колеса.

Передняя крышка корпуса (её еще называют улиткой или проточной частью) имеет всасывающий и нагнетательный патрубки или отверстие для подвода и отвода жидкости. Патрубки могут иметь фланцевое или резьбовое подсоединение. Улиткой переднюю крышку называют потому, что с внутренней стороны она имеет спиральную форму с уменьшающимся радиусом. Площадь поперечного сечения увеличивается при приближении к напорному патрубку, что способствует вмещению подходящего потока жидкости и снижению скорости выходящего потока, а это в свою очередь приводит к увеличению давления создаваемого насосом.

Так как передняя крышка подвержена статическим и динамическим нагрузкам, то с внешней стороны она выполняется с рёбрами жесткости. Они отливаются заодно с самой крышкой. Некоторые производители для обеспечения дополнительной стабилизации и защиты передней крышки корпуса добавляют защитный металлический каркас, который устанавливается при сборке насоса.

Крышки корпуса крепятся к общему кожуху соединительными болтами. Между передней и задней крышкой установлено уплотнительное кольцо. Такая конструкция корпуса считается герметичной, так как исключена утечка жидкости и её контакт с магнитным приводом и электродвигателем.

Ведущая магнитная полумуфта находится внутри кожуха и является магнитным приводом насоса. Она устанавливается на валу электродвигателя насоса и изготовлена из ферритовых магнитов (неодим-железо-бор) заключенных в алюминиевую оболочку.

Материалы

Чаще всего в качестве материала изготовления корпуса насоса и рабочего колеса используют полипропилен и фторопласт, а также многослойные композиты на их основе. Например, полипропилен армированный стекловолокном или фторопласт армированный стекловолокном. Вал рабочего колеса и опорных втулок обычно изготавливают из керамики или карбида кремния. Материалами для впрессованных в крышки корпуса подшипников скольжения применяют высокопрочный графит или карбид кремния. Так как эти материалы имеют высокую твердость, прочность и теплопроводность.

Использование того или иного материала для деталей корпуса обуславливается различными условиями в которых будет работать насос:

• агрессивность перекачиваемой жидкости,
• температурным режимом,
• содержанием взвешенных твердых частиц и солей,
• возможность работы в режиме сухого хода.

Принцип работы

Магнитный привод состоит из двух магнитных полумуфт: ведущей и ведомой. Ведущая полумуфта прикрепляется на валу электродвигателя, ведомая полумуфта встроена в заднюю часть рабочего колеса. Полумуфты между собой разделяет только закрытая задняя крышка корпуса насоса.

Крутящий момент от вала электродвигателя передаётся через жесткое зацепление на ведущую полумуфту, которая начинает вращаться и создает магнитное поле. Внутреннее вращающееся магнитное поле приводит в движение ведомую полумуфту внутри корпуса насоса, образуя соосный синхронный крутящий момент, состоящий из двух колец постоянных магнитов. Магнитное поле устанавливается между северным и южным полюсами магнитного привода, что обеспечивает отсутствие скольжения или синхронную мощность крутящего момента муфты.

Так как ведомая магнитная полумуфта является частью рабочего колеса, оно начинает вращаться в наполненном жидкостью корпусе насоса. Жидкость приобретает центробежную силу и по радиусу выталкивается наружу. Лопасти рабочего колеса передают жидкости механическую энергию, поэтому увеличивается её кинетическая энергия и давление. Жидкость вытесняется к периферии рабочего колеса, что вызывает понижение давления в центральной его части. В результате этого новая жидкость всасывается в проточную часть, перпендикулярно оси вращения рабочего колеса. Таким образом, жидкость проходит от всасывающего патрубка насоса к нагнетательному и далее в трубопровод.

Во время своего движения перекачиваемая жидкость смазывает подшипники скольжения насоса.

Стоит еще раз отметить, что проточная часть и механизм привода насоса находятся в отдельных, герметично закрытых, не сообщающихся между собой корпусах, статическое уплотнение между спиральным корпусом играет роль уплотнительного элемента, предотвращающего вредные испарения в атмосферу.

Преимущества магнитной муфты

Основным преимуществом центробежного насоса с магнитной муфтой является то, что при правильном подборе электродвигателя и деталей корпуса, а также соблюдая правила прописанные в руководстве по эксплуатации, он будет функционировать без утечек, не требуя серьезного технического обслуживания.

Кроме надёжности и долговечности к преимуществам герметичных насосов можно отнести высокий коэффициент полезного действия и удобство в эксплуатации.

Недостатки магнитной муфты

Главным недостатком насосов с магнитной муфтой является то, что он не подходит для перекачивания жидкостей с твердыми включениями.

Также он должен работать только под заливом, и исключена долгая работа без жидкости.

Кроме этого насос не предназначен для перекачивания вязких жидкостей.

Применение

Центробежные насосы с магнитной муфтой чаще всего применяются для перекачивания химически активных и токсичных жидкостей, где малейшие утечки жидкостей не допустимы.

Также их используют в водоподготовке, гальваническом производстве, химических лабораториях и т.д.

Как устроены и где применяются насосы с магнитной муфтой?

Насосы с магнитной муфтой – это устройства, работающие с помощью аналога гидродинамической муфты. Он, в свою очередь, передает механическую энергию от одной части механизма к другой.

Популярность использования этих насосов объясняется их исключительной надежностью по сравнению с теми аппаратами, работа которых зависит от механического уплотнения. Необходимость наличия в конструкции агрегатов магнитной муфты обусловлена непростыми условиями эксплуатации и тяжелым экологическим состоянием окружающей среды.

1 Применение

Муфты для насосов нашли применение в таких сферах деятельности, как:

1. Химическая промышленность.
2. Фармацевтика. С помощью насосов с магнитными муфтами возможно охлаждение конденсаторов, очищение газов.
3. Автомобильная промышленность.
4. Агрегаты применяют для испытания редукторов.
5. Научные исследования, эксперименты космической направленности.
6. Нефтедобывающая промышленность.

Устройство насоса с магнитной муфтой

1.1 Преимущества использования

Предпочтение подобных насосов другим разновидностям объясняется их особыми полезными качествами. Отдельно выделяют:

• надежность;
• долговечность;
• доступность;
• повсеместность использования;
• непрерывность работы;
• повышенный уровень безопасности;
• широкий диапазон температурных режимов;
• легкие смена и ремонт электропривода;
• отсутствие утечки содержимого;
• применение для перекачивания агрессивных жидкостей;
• удобная транспортировка.

1.2 Принцип работы

Насосы с магнитной муфтой отличаются от моделей с другой конструкцией тем, что в них отсутствует связь между валом и двигателем, так как на месте механического уплотнения располагается непосредственно муфта насоса. Внутри герметичного корпуса, не допускающего контакт содержимого с внешней средой, есть роторный вал, который движется благодаря импульсам от магнитной муфты. Последняя получает механическую энергию от внешнего привода.

Конструкция муфты зависит от ее вида и сферы применения, но общими чертами признается наличие двух полумуфт насоса, между которыми имеется ферромагнитный состав, и неподвижного корпуса. Катушка, обязательная деталь электромагнита, находится в полумуфте для насоса или в самом корпусе.

Из-за особенностей расположения ротора требуется его регулярная смазка. Для этого используют подшипники, сделанные из материала, не поддающегося коррозии. Чаще всего таким материалом становится карбид кремния или гиперплотный углерод. Их применение подразумевает увеличение срока использования агрегата из-за уменьшения степени износа.

Насос с магнитной муфтой в разрезе

Магнитные муфты могут быть:

1.3 Выбор

При выборе насоса нужно обращать внимание на свойства той жидкости, которую он будет перегонять. Важные факторы:

1. Теплоемкость. Влияние этого фактора является основной частью расчета теплового баланса, при котором насос будет вынужден работать. Во избежание проблем аппарат должен быть подобран с нужным диапазоном температур.
2. Вязкость. Чем выше вязкость, тем меньше производительность насоса и наоборот.
3. Степень загрязненности жидкости. Этот показатель существенно влияет на работу агрегата, следовательно, необходимо учитывать размер частиц, находящихся в выкачиваемой жидкости. От него зависит материал изготовления подшипников электропривода и лопастей колеса. В случае с крупными частицами возможно приобретение специальных фильтров, которые будут отсеивать неподходящие составляющие.
4. Концентрация растворенного газа. Даже относительно небольшие отклонения от нормального значения этого показателя могут повредить агрегат. Причинами возникновения подобной проблемы являются вихревые потоки или некачественное проектирование камеры. В любом случае, при покупке необходимо учесть этот момент и приобрести дополнительное оборудование, способное предотвратить аварийные ситуации.

Также приобретая насос, нужно присмотреться к техническим характеристикам самого агрегата. К ним относят:

• мощность;
• производительность;
• затраты электроэнергии;
• требуемое напряжение;
• расход жидкости;
• напор.

Подход должен быть индивидуальным, так как многое зависит от сферы применения оборудования. Большое значение имеет сила трения, возникающая внутри механизма. Именно из-за нее случаются практически все сбои и возникают аварийные ситуации.

Насосы с магнитной муфтой широко применяют в АПК и на производстве

Для их предупреждения необходимо регулярно отслеживать следующие моменты:

• систематическое смазывание деталей, которые в этом нуждаются;
• наличие колебаний тех рабочих характеристик, которые быть стабильными;
• появление износа или других фактов повреждения системы;
• уровень вибрации, появление которой возможно в рабочем режиме.

В общем, при покупке оборудования требуется предоставить информацию о цели приобретения насоса и узнать все технические характеристики предлагаемого товара.
к меню ↑

2 Защитные устройства

Использование защитных устройств позволяет уменьшить вероятность возникновения сбоев в насосе. Но универсальных приспособлений для защиты нет. Поэтому подбирать подобное оборудование нужно исходя из технических особенностей уже имеющегося агрегата и условий, в которых он эксплуатируется. Дополнительным плюсом станет сравнительно недорогая стоимость защитных электронных средств.

Если решение о приобретении подобной аппаратуры принято, то необходимо для начала провести полное обследование насоса и дополняющих его элементов. Это поможет подобрать оптимальный вариант защитного устройства. Обеспечить эффективную работу насоса можно с помощью простого, специализирующего на определении одного параметра, приспособления, предназначенного, к примеру, для регулирования температуры или мощности. Но существует и более сложное оборудование, которое позволяет контролировать состояние агрегата комплексно, т.е. контролируя все необходимые параметры.

Следовательно, для того, чтобы не ошибиться с защитой, нужно обладать всей информацией о приобретенном агрегате и понимать, от чего именно его необходимо предохранить.

При неимении опыта в установке и монтаже, приемлемым решением станет вызов специалиста, который на месте определит все недостатки и преимущества. Исходя из этой информации, он поможет подобрать нужные приспособления, учитывая пожелания и материальное положение владельца.

3 Где применяются центробежные насосы с магнитной муфтой?

Герметичные центробежные насосы с муфтой применяются в химической промышленности. Чаще всего их можно встретить в напорных и циркуляционных системах, которые предназначены для перекачивания опасных веществ. Агрессивная среда может принести значительный вред системе, поэтому к подбору оборудования в этой сфере подходят со всей ответственностью.

Внутреннее устройство центробежного насоса с магнитной муфтой Argal ZMR

К таким рискованным жидкостям относят:

• разбавленные кислоты;
• щелочи;
• токсины;
• взрывоопасные растворы.

Температурный режим для данного вида может быть подобран в двух вариантах:

• до +120 градусов по Цельсию;
• от +120 до +250 градусов по Цельсию.

В связи с этим использование подобного оборудования возможно в следующих областях химической специализации:

• энергетике;
• пищевой промышленности;
• очистке сточных вод;
• нефтедобывающем производстве;
• газодобывающей промышленности;
• машиностроении.

Яркий пример тому Volvo xc90, в конструкции которого имеется насос муфты халдекс.

В последнем случае возможно использование упругой втулочно-пальцевой муфты. Ее особенностью считаются так называемые стальные пальцы, обеспечивающие взаимодействие двух соосных валов. Такая муфта представляет собой устройство, состоящее из двух полумуфт, которые находятся в неподвижном положении на составной части пальцев. Последние являются своеобразной платформой для крепления таких деталей, как резиновые втулки. Дополнительной функцией конструкции является снижение нагрузок от динамической работы механизма.

Центробежный герметичный насос с магнитной муфтой

Центробежные насосы могут быть моноблочными, вертикальными и с рубашкой обогрева. Отличительной особенностью является наличие защиты от взрыва. Конечно, при слишком высоком уровне опасности она помочь не сможет, но предохранить от подобных повреждений небольшого степени в ее силах. Название этой функции «взрывонепроницаемая оболочка», а помечается она соответствующей маркировкой. Агрегаты, имеющие в своем обозначении символ «Х», предполагают монтаж, сделанный только специалистами.
к меню ↑

3.1 КАК РАБОТАЕТ НАСОС С МАГНИТНОЙ МУФТОЙ? (ВИДЕО)

3.2 Мнение потребителей

Те, кто уже приобрел подобное оборудование, отмечают удобство его использования, компактные размеры и длительный период эксплуатации. Также к плюсам насосов с магнитными муфтами относят их стойкость к повреждениям, вызванных внешней средой.

При условии соблюдения всех пунктов инструкции и регулярного контроля за техническим состоянием оборудования, волноваться о безопасности использования и хороших показателях производительности не придется. Насосы этого вида отвечают всем требованиям, что позволяет говорить об эффективных результатах их работы. Последнее часто подтверждается непрерывной и бесперебойной эксплуатацией данных аппаратов на промышленных предприятиях.

Насосы с магнитной муфтой: особенности конструкции, принцип работы, назначение

Многие отрасли производства сталкиваются с потребностью перекачки вредных и даже опасных для здоровья и окружающей среды жидкостей. Производственная необходимость обязывает придерживаться правил техники безопасности и применять специализированное оборудование. К такой категории устройств относят насос с магнитной муфтой.

Насос с магнитной муфтой — это универсальное и многофункциональное устройство. Используется для перекачивания химически активных жидкостей в широком диапазоне температур. Отличается экономичностью, надежностью и неприхотливостью.

Герметичные насосы используются, когда недопустимо, чтобы перекачивающиеся жидкости даже в минимальных количествах поступали в окружающую среду. Устройства не допускают даже минимальных утечек перекачиваемых веществ, потому как в них не предусмотрены щели и какие-либо уплотнения.

Конструкционные особенности и принцип работы насоса с магнитной муфтой

Оборудование не допускает утечек перекачиваемой жидкости, поэтому не наносит вреда производству, людям и природной среде. Более того, устройство не требует замены уплотнительных колец и состоит из комплекта деталей, которые используются во многих бессальниковых насосах. Поэтому дефицит запасных частей насоса практически отсутствует, а это, как правило, сокращает финансовые затраты на техническое обслуживание оборудования.

Основное отличие насосов с магнитной муфтой от других центробежных устройств в том, что у них отсутствуют механические уплотнительные элементы (сальниковые, торцовые и прочие) между валом и электрическим двигателем, а непосредственно на месте уплотнения крепится муфта.

Принцип работы насоса очень простой и заключается в следующем: в его середине предусмотрен роторный вал, который запускается в движение под действием магнитной муфты. Она же получает энергию от внешнего привода, скользит между полюсами магнитного поля и создает необходимое давление для передвижения жидкостей.

• кожух (изоляционный) – отделяет перекачиваемую жидкость от наружной среды;
• муфта (ведущая) – связывает электромотор непосредственно с валом привода;
• полумуфта (ведомая) – расположена на валу рабочего колеса.

Насосы производят из полипропилена, ПВДФ и других пластиковых материалов. Для перекачки более агрессивных жидкостей устройства специально создаются из высокопрочного металла, а детали покрываются полимером. Это так называемые футерованные насосы, которые более прочны и долговечны, нежели насосы из пластика. Существуют и такие герметические насосы, корпус которых производится из цельных полимерных блоков. Они отличаются максимальной устойчивостью к разрушениям агрессивными средами и пригодны для эксплуатации в условиях экстремально низких температурных режимов.

Преимущества насоса с магнитной муфтой

Благодаря четко продуманной конструкции данные устройства обладают целым перечнем значимых преимуществ, это и делает их отличной альтернативой обычным герметичным насосам. Среди основных плюсов выделяют следующее.

1. Способность перекачивать химические и радиоактивные вещества и другие сложные соединения.

2. Способность работать в жестких эксплуатационных условиях.

3. Отличный теплоотвод и исключение осевых нагрузок.

4. Простота монтажа и демонтажа двигателя.

5. Надежность, длительный срок эксплуатации и отсутствие износа механизма электродвигателя.

Примечательно, что магнитная муфта считается наиболее совершенным способом запуска вращательного элемента, находящегося внутри корпуса насоса. А использование в производстве современных технологий позволяет поставлять данное оборудование по доступной стоимости.

Сферы применения насосов с магнитной муфтой

Устройства отлично зарекомендовали себя при работе в условиях высокого температурного режима, давления и действия веществ химического происхождения. Сфера их применения довольно широка, устройства наиболее востребованы на технических производствах, где происходит перекачка жидкостей с химическим составом, а также ведется работа со средами, в составе которых высокий процент абразивных веществ.

Типичные перекачиваемые жидкие среды:

• гидроксид и гипохлорит натрия,
• различные кислоты и щелочные соединения,
• растворители,
• сточные воды.

Используются насосы с магнитной муфтой и на нефтехимических предприятиях, в химическом производстве при переработке, транспортировке и разгрузке химических веществ, в фотоиндустрии при фотопечати, в процессе фильтрации сточных вод, в металлургии, где необходима обработка различного рода поверхностей. Соответствие стандартам безопасности и простой принцип работы позволяют использовать данное оборудование даже в автомобилестроении.

Электромагнитная муфта

Важным элементом различных конструкций можно назвать муфту. Современные технологические возможности позволили получить более сложные устройства, которые характеризуются более привлекательными эксплуатационными характеристиками. Электромагнитные муфты можно назвать современным предложением. Они устанавливаются на современных автомобилях и многих других устройствах. Довольно сложная конструкция и непростой принцип действия определяет то, что нужно четко разбираться в подобном устройстве для обеспечения его качественного обслуживания. Рассмотрим все особенности данного вопроса подробнее.

Что такое электромуфта?

Электромагнитная муфта представлена специальным устройством для решения самых различных задач, большинство из которых связано с соединением и разъединением пары, находящейся в зацеплении. Производятся электромагнитные муфты для станков и других узлов транспортных средств или тепловозов. При этом выделяют несколько основных разновидностей подобных конструкций:

1. Механизмы фрикционного типа конусные и дисковые.
2. Электромагнитная муфта зубчатого типа считается специфическим вариантом исполнения, так как рабочая часть представлена сочетанием различных зубьев.
3. Порошковая электромагнитная муфта является современным вариантом исполнения, так как она обеспечивает осевое смещение при необходимости.

Электромуфта является промежуточным соединительным элементом. Принцип действия заключается в использовании основных свойств электрического тока для генерации электродвижущей силы.

При этом он может выполнять самые различные функции, к примеру, защиту основного устройства от перегрева или управление.

Принцип работы муфты электромагнитной

Электромагнитная муфта может обладать самой различной конструкцией, но также выделяют и классический вариант исполнения. Его особенности заключаются в следующем:

1. Основными элементами можно назвать два ротора, один из которого представлен железным диском с тонким концевым выступом.
2. Внутренняя часть оснащается полюсными наконечниками, которые обеспечивают радиальное смещение. Для передачи тока создается обмотка, она подключается к источнику питания через контактные кольца. Часть этого элемента располагается на валу.
3. Рассматриваемая муфта магнитная имеет второй ротор, который представлен цилиндрическим валом со специальными пазами, расположены параллельно основной оси. Они создаются для того, чтобы можно было вставлять специальные бруски с полюсными наконечниками.

Рассматриваемая муфта на постоянных магнитах обладает довольно сложной конструкцией, за счет чего обеспечивается точная и надежная работа. Принцип действия устройства следующий:

1. При появлении тока возникает электромагнитное поле, которое пересекается с проводником и начинает взаимодействовать.
2. Подобное совмещение становится причиной возникновения электродвижущей силы. Ее может быть вполне достаточно для перемещения подвижного элемента с учетом преодоления определенного усилия.
3. При изготовлении этой детали применяется брусок меди, который и обеспечивает замыкание цепи. По ним проходит ток, за счет которого и появляется электромагнитная сила.
4. Возникающие поля обеспечивают ведомого ротора за ведущим, при этом запоздание несущественное.

Подобный принцип работы применяется при создании самых различных механизмов. При этом устройство станка позволяет прекращать передачу вращающего момента в течение нескольких долей секунды, что и определяет его распространение.

Размагничивание электромагнитной муфты происходит за счет отключение источника питания. При этом особые свойства материала определяют то, что магнитное поле пропадает практически сразу, за счет чего происходит обратное движение подвижного элемента. Используемые обмотки электромагнита рассчитаны на достаточно большое количество таков сцепления и расцепления ведущего элемента с ведомым.

При рассмотрении того, что такое электромагнитная муфта также нужно уделить внимание свойств применяемых материалов при ее изготовлении.

Только специальные сплавы обладают магнитными свойствами, которые обеспечивают требуемые условия эксплуатации.

Передача момента на муфту может проводится от электрического двигателя и других подобных элементов. Размеры всех габаритов в большинстве случаев стандартизируются, однако есть возможность заказать производство механизма под заказ. Классификация, как правило, проводится по области применения и многим другим признакам.

Классификация электромуфт

В большинстве случаев электромуфты классифицируются по тому, в какой области они применяются. Чаще всего применяется электромагнитная фрикционная муфта. Она обладает следующими свойствами:

1. Устройство может применяться для снижения вероятности воздействия импульсных нагрузок.
2. На холостом ходу конструктивные особенности определяют незначительные потери. Этот момент определяет то, что основные элементы не нагреваются при эксплуатации.
3. Есть возможность провести быстрый пуск механизма даже в случае, если оно находится под большой нагрузкой.

Рассматриваемый тип механизма делится на несколько основных типов:

Довольно част встречается муфта электромагнитная тормозная, которая может снизить количество оборотов при работе.

Вариант исполнения кондиционерного компрессора представлена в виде узла, который состоит из следующих элементов:

1. Катушки электромагнитного типа. Она изготавливается при применении специальных сплавов, которые характеризуются определенными свойствами. Катушка требуется для непосредственной генерации электромагнитного поля.
2. Пластин прижимного типа. Этот элемент конструкции должен характеризоваться высокой прочностью.
3. Шкива, который передает усилие от электрического двигателя. Привод подобного типа получил довольно широкое распространение, так как он обеспечивает защиту устройства от перегрева при большой нагрузке. За счет смены шкивов есть возможность регулировать количество оборотов на выходе.

В рассматриваемом случае на катушку подается электричество, которое образует электромагнитное поле. За счет этого происходит притягивание прижимной пластины к шкиву. Подобное перемещение дает свободу валу, и механизм начинает работать.

Компрессорные установки получили весьма широкое распространение. Именно поэтому нужно уделять внимание следующим дефектам:

1. Довольно часто встречается ситуация, когда подшипник шкива деформируется. В этом случае достаточно провести замену элемента.
2. Прижимная пластина изготавливается из тонкого метала, поэтому на момент эксплуатации она может деформироваться. Кроме этого, проблема возникает в случае неправильной установки зазора.
3. Встречается ситуация сгорания самой муфты. Она чаще всего связана с высоким напряжением, которое подается на катушку.

Развитие современных технологий определило то, что в автомобилях проводится установка электромагнитной муфты сцепления. Она делиться на несколько различных типов в зависимости от привода:

1. Гидравлический. Этот вариант исполнения характеризуется тем, что передача усилия осуществляется за счет жидкости в системе. Масло и вода хорошо подходят для передачи усилия. Однако, гидравлический привод на сегодняшний день характеризуется относительно низкой надежностью.
2. Механический. Подобное устройство характеризуется тем, что передача усилия проводится за счет сочетания различных элементов. Примером можно назвать звездочки, шестерни и другие детали.
3. Муфта сцепления электромагнитная.

Наиболее распространен последний тип механизма. При этом он также классифицируется на несколько основных типов:

1. По показателю трения выделяют мокрые и сухие. В последнее время большое распространение получили варианты исполнения, которые могут работать только при добавлении масла.
2. Классификация проводится и по режиму включения: непостоянные и постоянные.
3. Выделяют муфты с одним или несколькими ведомыми дисками. Выбор проводится в зависимости от того, какие требуются эксплуатационные характеристики.
4. По виду управления также выделяют несколько основных видов механизма. Примером можно назвать механический, гидравлический и комбинированный.

В отдельную группу включены электромагнитные порошковые муфты. Они представлены сочетанием веществ, которые при взаимодействии могут обеспечивать прочную связь.

Этот современный вариант исполнения встречается в случае, когда нужно обеспечить смещение соединяемых элементов относительно друг друга на момент эксплуатации.

Элементы защиты, электромагнитные фрикционные многодисковые муфты

Подобная электромуфта чаще всего устанавливается на станках с блоком числового программного управления. К достоинствам отнесем следующие моменты:

1. Компактность. За счет этого есть возможность проводить установку электромагнитной муфты в современные устройства. С каждым годом размеры устройства существенно уменьшаются, за счет чего расширяется область применения.
2. Надежность. Этот параметр считается наиболее важным при выборе практически любой муфты. Применение специальных материалов и контроль качества на всех этапах производства позволяет достигнуть наиболее высокого показателя надежности.
3. Малогабаритность. Этот параметр определяет легкость в транспортировке и многие другие положительные параметры.

Этот вариант исполнения характеризуется довольно высокими эксплуатационными характеристиками, за счет которой он получил широкое распространение. Основными частями конструкции можно назвать:

1. Корпус. В большинстве случаев он изготавливается при применении стали, которая характеризуется повышенной устойчивостью к воздействию окружающей среды. Предназначение корпуса заключается в защите внутренних элементов.
2. Катушка. Этот элемент предназначен для непосредственного создания электромагнитного поля, за счет которого и происходит смещение основных элементов. Катушка рассчитана на воздействие определенного электрического тока, слишком высокое напряжение оказывает негативное воздействие.
3. Группа дисков фрикционного типа. При изготовлении пакета фрикционных дисков применяется специальный сплав, характеризующийся определенными магнитными свойствами.
4. Поводок и нажимной диск.
5. На корпусе есть насаженное кольцо, изготавливаемый из изоляционного материала.
6. Ток подается при помощи контактной щетки. Именно она в большинстве случаев выходит из строя на момент эксплуатации механизма.

Исключить вероятность возникновения короткого замыкания можно при помощи вырезанных отверстий в дисках. На момент подачи электрического тока создается электромагнитное поле, которое замыкается при помощи фрикционного диска. Именно за счет этого создается притягивающая сила, за которой происходит смещение основной части.

Встречается несколько вариантов исполнения подобных конструкций. Примером можно назвать устройство с вынесенным и магнитопроводящим диском.

Преимущество соединений при помощи электромуфт

Рассматриваемое устройство получило весьма широкое распространение. Это можно связать с тем, что оно обладает достаточно большим количеством преимуществ, которые должны учитываться. Наиболее важными считаются приведенные ниже:

1. Надежность. При подаче электрического тока устройство проводит разъединение отдельных элементов в течение короткого промежутка времени. При этом электромагнитное поле не подвержено воздействию окружающей среды, поэтому существенных проблем при работе, как правило, не возникает.
2. Сохранение основных свойств на протяжении длительного периода. Важным критерием выбора подобных устройств можно назвать именно эксплуатационный срок. За счет применения специальных материалов этот показатель в рассматриваемом случае существенно расширен.
3. Срабатывание в течение нескольких долей секунд. Подобный результат свойственен относительно небольшому количеству устройств рассматриваемой категории. Время срабатывания – параметр, который учитывается при выборе муфты.
4. Возможность исполнения для достижения самых различных целей, к примеру, защиты устройства или дистанционное управление.
5. Компактность и небольшой вес. Эти параметры считаются также довольно важными, так как слишком большой вес оказывает нагрузку на основную конструкцию. Компактность позволяет проводить встраивание устройства в самые различные конструкции.

Однако есть несколько существенных недостатков, которые должны учитываться. Примером можно назвать то, что устройство стоит достаточно дорого, а обслуживание должно проводится исключительно специалистом. Кроме этого, эксплуатация при несоблюдении основных рекомендаций может стать причиной повышенного износа. Не стоит забывать о том, что для работы устройства требуется электрический ток, который и обуславливает появление требуемого электромагнитного поля.

Область применения

Устройство получило весьма широкое применение, так как обеспечивает соединение нескольких элементов и их разъединения при необходимости. Область применения следующая:

1. Автомобили и другие транспортные средства имеют узлы, которые снабжаются электромагнитной муфтой.
2. В последнее время все чаще устройство устанавливается в станки с ЧПУ. Это связано с тем, что к их работе предъявляются требования по высокой точности работы.
3. Было разработано несколько типов различных устройств, которые могут выступать в качестве промежуточного элемента. Применять муфты могут для достижения самых различных целей, к примеру, защиты устройства от перегрева путем отключения привода при срабатывании датчика.

В целом можно сказать, что использование электрического тока для генерации сигнала позволяет существенно расширить область применения устройства. Это связано с возможность передачи сигнала от различных датчиков.

В заключение отметим, что электромагнитные муфты выпускают самые различные организации. Рекомендуется уделять внимание продукции исключительно известных производителей, так как заявленные параметры соответствуют реальным. При изготовлении могут применяться самые различные материалы, уделяется внимание защите от воздействия окружающей среды.

Насосы HMD

Насосы HMD представляют собой герметичные агрегаты с магнитной муфтой, что является эффективной альтернативой уплотнителям. Наиболее широкое распространение данного типа оборудования встречается в сфере нефтехимической, нефтегазовой, химической, энергетической и фармацевтической промышленности.

Рабочие среды, перекачиваемые насосами HMD, отличаются разнообразием. Например, могут эксплуатироваться с такими жидкостями как:

• агрессивные и высоко коррозионные жидкости;
• токсичные вещества и химикаты;
• углеводороды;
• легковоспламеняющиеся среды.

Безопасность эксплуатации обеспечивается за счет конструктивных особенностей и герметичности, проверенной на Заводе-изготовителе.

Материалом для изготовления насосов служит нержавеющая сталь различных марок, при этом по желанию Заказчика возможен выбор иного металлопроката. Основными критериями выбора являются высокая сопротивляемость механическим деформациям и химическим агрессивным воздействиям, а также коррозионностойкость.

Модельный ряд* насосов HMD

Торговый Дом САРРЗ поставляет до места эксплуатации насосы с магнитной муфтой HMD в нескольких модификациях, оптимально подходящих для различных типов производств. Среди предлагаемого ассортимента присутствуют насосы с высоким напором при малом расходе, с системой высокого давления, для перекачки горячих сред и иные модели.

Для подбора насоса HMD под конкретные условия эксплуатации, обращайтесь за консультацией к специалистам ТД САРРЗ по телефону 8-800-555-86-36 или по электронной почте .

Технические характеристики* насосов HMD

Конструкция и принцип работы насосов HMD с магнитной муфтой

Конструктивное устройство насосов HMD представляет собой вертикальный или горизонтальный центробежный агрегат с магнитной муфтой, заменяющей традиционные сальниковые или торцовые уплотнения.

Наличие магнитной муфты позволяет обеспечивать достаточную герметичность для работы с агрессивными и токсичными жидкостями. При этом допускается замена привода без демонтажа, что позволяет использовать насос в конкретных условиях с учетом параметров технологического процесса.

Принцип работы основан на крутящем момента вала двигателя, который приводит в движение ведущую магнитную полумуфту. Затем во вращение вовлекается вторая – ответная – полумуфта, являющаяся частью рабочего колеса. Задняя часть корпуса насоса разделяет ведущую и ответную полумуфты и соединяется с улиткой насоса. Таким образом, проточная часть оказывается заключенной в герметичную оболочку и не допускает утечек рабочей среды.

Чертеж* горизонтального насоса HMD типа GSP

10 – горловинное кольцо (переднее), 10A – горловинное кольцо (заднее), 50 – шайба муфты, 60 – рабочее колесо, 70 – переднее упорное кольцо, 80 – заднее упорное кольцо, 90 – держатель втулки, 100 – втулка, 130 – упорный подпятник, 170 – корпусная прокладка, 170B – уплотнительное кольцо, 200 – герметичный стакан, 220 – корпус задней втулки, 360 – гайка муфты, 370 – внутреннее магнитное кольцо, 390 – опорная прокладка, 410 – корпус насоса, 430 – корпус магнитной муфты, 440 – компенсационное кольцо, 510 – внешнее магнитное кольцо, 610 – корпус подшипников качения, 620 – вал привода, 670 – передняя крышка, 680 – задняя крышка, 700 – лабиринтное уплотнение (комплект), 700A – уплотнение вторичного контура, 860 – гильза вала, 890 – дыхательный клапан, 5020 – обойма подшипника.

* Модельный ряд, чертеж и технические характеристики приведены для ознакомления. Полную информацию об интересующем насосе и вариантах его изготовления можно узнать у менеджеров ТД САРРЗ по номеру 8-800-555-86-36.

Как заказать в Вашем городе насос HMD с магнитной муфтой у ТД САРРЗ?

ТД САРРЗ поставляет насосы с магнитной муфтой HMD по выгодным ценам от Завода-изготовителя.

Для того, чтобы купить центробежный насос HMD, Вы можете:

• позвонить нашим специалистам по телефону 8-800-555-86-36 или 8 (8452) 250-298
• прислать на электронную почту технические требования к оборудованию
• прислать на электронную почту заполненный Опросный лист