Pumppauselementti ja neste sijaitsevat hermeettisesti suljetun kotelon sisällä magneettisessa käyttöpumpussa. Kotelon ulkopuolella olevaa magneetteja pyöritetään moottorin käyttöakselilla. Pumpun akselilla oleva vastaava magneettirengas on tätä vastakohtana kotelon sisäpuolella (kuva 1). Parillisten magneettien ansiosta vääntömomentti välittyy kotelon läpi. Magneettikytkimen merkittävin hyöty on, että se jättää tarpeettomaksi pyörivät tiivisteet ja niihin liittyvät ongelmat, kuten vuoto, mahdollinen kontaminaatio ja jatkuva huolto vääntömomentin siirtämiseksi esteen läpi.

Magneettisten kytkinkäyttöjen perusperiaatteet ja edut ovat samat iskutilavuuspumpuissa, kuten siipipumpuissa, sisähammaspyöräpumpuissa ja ulkoisissa hammaspyöräpumpuissa. Pumpattava neste on ilmatiiviisti suljetussa kotelossa, joka tunnetaan suojakuorena, mikä eliminoi vuotoriskin.

Kuinka magneettinen käyttöpumppu toimii?

Pumpun kotelon suojakuoren molemmilla puolilla on kaksi samankeskistä rengasta, joihin yhdistetyt magneetit on kiinnitetty. Moottorin käyttöakseli on kytketty ulkorenkaaseen, kun taas juoksupyörän käyttöakseli on kytketty sisärenkaaseen. Jokaisessa renkaassa on suunnilleen sama määrä identtisiä, yhteensopivia ja vastakkaisia magneetteja, jotka on sijoitettu sen ympärille vuorottelevin napoin. Usein harvinaisia maametallielementtejä, kuten samariumia tai neodyymiä, seostetaan muiden metallien kanssa magneettien luomiseksi. Samarium ja koboltti ja neodyymi, rauta ja boori ovat tyypillisimpiä seosyhdistelmiä. Perinteisiin magneetteihin verrattuna näillä monimutkaisilla metalliseoksilla on kaksi keskeistä etua:

Tietyn vääntömomentin ylläpitämiseen tarvitaan pienempi massa, mikä johtaa pienempiin ja yksinkertaisempiin pumppuihin.
Parempi lämpötilan stabiilisuus: Tavallisiin rautamagneetteihin verrattuna harvinaisten maametallien metalliseosmagneettien magneettinen vääntömomentti vähenee vähemmän lämpötilan noustessa.

1689817227573

Magneettisen käyttöpumpun magneetit voivat demagnetoitua, jos ne altistetaan lämpötiloille, jotka ylittävät enimmäiskäyttölämpötilansa. Pumppuja ei saa käyttää tyhjinä tai muissa olosuhteissa, jotka voivat johtaa lämmön kertymiseen pumpun sisälle korkeissa lämpötiloissa.

Magneettien välinen tila määrittää suurimman vääntömomentin, joka voidaan siirtää magneettisessa käyttöpumpussa; mitä kapeampi rako, sitä suurempi vääntömomentin siirto. Suojakuori ja magneettien mahdolliset suojapinnoitteet on sisällytettävä rakoon, mikä asettaa rajan sen rakentamiselle. Erityisesti jos pumpattava neste on erittäin viskoosia tai sisältää hiukkasia, pyörivien osien ja suojakuoren välillä on oltava sopiva etäisyys, jotta pumppu toimii turvallisesti. Maksimaalisen tehokkuuden saavuttamiseksi kaikki osat on työstettävä tiukoilla toleransseilla. Näiden teknisten seikkojen lisäksi suojakuoren rakenteessa käytetty materiaali on ratkaisevan tärkeää kahden magneettisarjan välisen korkean kytkentätehokkuuden säilyttämiseksi ja pyörrevirran syntymisen aiheuttamien tehohäviöiden minimoimiseksi.

Pumpattava neste upotetaan sisään ja sitä käytetään sisäisen magneettirenkaan, pumpun akselin ja sen laakerin voitelemiseen. On ratkaisevan tärkeää, että nämä komponentit saadaan toimimaan tehokkaasti ympäristössä. Suuria kitkahäviöitä voi esiintyä erittäin viskoosisissa nesteissä, ja laakerien kuluminen voi olla ongelma väliaineessa, joka on hankaava tai kemiallisesti reaktiivinen. Magneettikäyttöiset pumput ovat kuitenkin täydellisiä hankaavien, syövyttäviä ja vaarallisia nesteitä käytettäessä, kun käytetään oikeita kostutettuja materiaaleja, kuten piikarbidia, kestomuoveja, ruostumatonta terästä ja runsaasti nikkeliä sisältäviä seoksia.

Irrottaminen

Magneettikäyttöä valittaessa on tärkeää ottaa huomioon, pystyykö kytkin välittämään tarpeeksi vääntömomenttia tarvittavan virtauksen aikaansaamiseksi. Kytkin toimii tyypillisesti synkronisesti, mikä tarkoittaa, että moottorin nopeus ja pumpun nopeus ovat samat.

Äärimmäiset käyttöolosuhteet, jotka tuottavat liiallista vääntömomenttia, voivat vahingoittaa magneettisia käyttölaitteita. Jokaiselle magneettikytkimelle on määritetty suurin vääntömomentti. Kun tämä ylittyy, pumpun akseli voi luistaa ja lakata pyörimästä kokonaan, ja magneettirenkaat voivat irrota. Jos näin tapahtuu, moottori on pysäytettävä ja käynnistettävä uudelleen ennen kuin kuorma voidaan nostaa takaisin ylös. Kun vääntömomentti käynnistyksen aikana on paljon suurempi kuin mitä tyypillisissä käyttöolosuhteissa odotettaisiin, irtoaminen voi tapahtua. Siksi pumppua ja magneettikytkintä sovellukseen mitoitaessa on tärkeää ottaa huomioon käynnistysolosuhteet.

Turvatoimintona käytettäessä irrotus mahdollistaa pumpun sammumisen automaattisesti äärimmäisissä olosuhteissa. Jos pumppu toimii tässä asennossa pidemmän aikaa, magneetit voivat demagnetoitua peruuttamattomasti. Irrotuksen alkamisen tunnistamiseksi suositellaan tehomittareita.

Edut

Magneettikäyttöjen ensisijainen etu on, että pumpattava väliaine ei vuoda. Korkean kenttävoimakkuuden harvinaisten maametallien magneetit mahdollistavat kompaktin rakenteen. Uudet rakennusmateriaalit suojakuorille vähentävät pyörrevirtaan liittyviä tehohäviöitä.

Tehohäviöiden vähentämiseksi on erittäin tärkeää ottaa seuraavat tekijät huomioon valittaessa magneettikytkinkäyttöä: