《无密封泵》PPT课件

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1、无密封泵无密封泵是为了解决填料密封或机械密封泵的泄漏问题。泄漏通常对周围环境有毒或有害，有时泄漏液非常昂贵。这种泵80%的使用场合是用于压力低于13.8bar，温度低于120℃的情况。无密封泵分两大类：磁力驱动泵和屏蔽泵。这两类泵在特定的应用中没有严格的区分，但在通常的应用情况下，它们均有各自的市场。对于磁力驱动泵，叶轮与内磁转子的同一轴上安装，内磁转子和外磁转子之间由隔离套与泵壳体之间形成全密封，它承受泵的内压。对于屏蔽泵，叶轮直接安装于电机转子上，依靠电机定子和转子之间的屏蔽套实现全密封。磁力驱动泵和屏蔽泵通常都运用输送的液体来润滑和冷却轴承。磁力

2、驱动泵磁力驱动泵的基本特征在泵中消除了机械密封或填料，并且在密封所在的位置将轴分成两段。内磁转子安装在由介质润滑的轴承支承的轴上，外磁转子安装在动力轴上。在内外磁转子之间，隔离套将输送液体与大气分隔开，与壳体之间形成静密封。来自外磁转子的磁通量驱动内磁转子，从而带动叶轮旋转。外磁转子或直接安装在它自己的轴承箱上，或直接安装在电机轴上。磁体一个磁路通常包括两组永久磁体和内外导磁环。导磁环的材料是普通铸铁、球墨铸铁或碳钢。磁性材料最早的永久磁体产生于20世纪40年代，由铝-镍-钴（AiNiCo）制成。20世纪80年代发展起来的稀土磁体磁传动器更小,通常使用

3、的稀土材料为钕铁硼（NdFeB）和钐钴（SmCo）。钐钴的磁性比铝镍钴强4倍。在21℃时，钕铁硼的磁性比钐钴强20%，铝铁硼的最高使用温度为149℃，钐钴的最高使用温度为288℃，钐钴的优点是使用温度高，其最高使用温度几乎是铝铁硼的两倍，然而，钐钴的造价约为钕铁硼的三倍左右。图7给出了这两种物质的磁性-温度变化图。磁体都有一个最高使用温度，超过这个温度，它们就会不可逆转地丧失全部磁性；即便当它们冷却下来时也不能重新获得磁性。这个温度点称之为居里（Curie）温度，表1给出了各种磁性材料的居里（Curie）温度。表1磁性材料的居里（Curie）温度和工作

4、温度图7磁强度-----温度曲线导磁环传递转矩的大小取决于磁极之间的总间隙（图8）和导磁环的厚度（图9），如果导磁环的厚度太小，它的磁通量会变小，传递转矩也会因此变小。间隙“总间隙”包括空气间隙、密闭隔离套厚度、液体间隙和包封（图10）。间隙尺寸取决于对隔离套的压力要求、磁体数量（单个或两个）以及间隙中隔离套的材料（金属类材料还是非金属类材料等）。磁性材料各类工作温度Curie温度铝镍钴钕铁硼钐钴305120～137（取决于等级）260～350（取决于等级）425310700（a）（b）图2典型的机械密封泵和无密封泵驱动结构的比较（a）典型的通过壳体端

5、盖的机械密封泵结构；（b）无密封驱动结构图3机座安装的磁驱动结构图4紧耦合磁性驱动结构图6磁路例：以mm给出如下尺寸：平均直径（径向尺寸）117152.4最小空气间隙0.7621.143隔离套壁厚：耐蚀酸镍基合金C1.0161.524聚合物3.0483.810液体间隙0.8890.889包封0.7620.762总间隙:按耐蚀酸镍基合金C计算3.4294.318按聚合物计算5.4616.604（a）复合非金属型图10磁体封装图8磁体结构（b）金属型在上述例子中，对于聚合物隔离套和耐蚀酸镍基合金C隔离套都保持一样的总间隙。这使得磁体组件能不依赖于隔离套材料

6、而具有互换性。传递的转矩由磁体传递的转矩取决于以下因素。·磁体的通量密度Bg·磁体的工作温度（其影响Bg的大小）·磁极的长度L·每圈中磁体的数目M·外磁体组件的内径和内磁体组件的外径之间的平均比值r·组件中磁体内径、外径之间的总间隙g·常量K，作为具体结构的函数而变化对于一个给定的设计形式和结构来说，传递转矩与总间隙的平方成反比。根据费用和具体的设计结构，磁组圈可以做成1.2.3级磁体成一个连续的长度，也可做成多排的单个磁体。最大转矩极限转矩是指静态“破坏转矩”。为了确定这个数值，将内磁转子固定在一个位置，然后用转矩板手对外磁转子施加一个转矩。转矩到达

7、一定值时，内外磁转子彼此沿径向脱离，或称之为“去耦”，此时的转矩称之为“破坏转矩”。在应用破坏转矩确定许用转矩时，设计人员必须考虑驱动装置的起动加速转矩和适当的安全系数。表2给出了由钕铁硼磁块组成组件的最大转矩的实例，磁块尺寸为长28.6mm×宽19mm×高9.65mm，导磁环厚度为4.6mm。表2磁组件的最大转矩平均直径（mm）磁体（排）总间隙（mm）破坏转矩(N·m)10915212186.106.604080磁块的基本尺寸磁块如果做得过长或过短，会在加工、磁体铸模及通量密度方面带来问题。应遵循以下磁块尺寸比例；·磁块的宽度为其厚度的2～3倍·磁块

8、的长度为其厚度的3～5倍·双层磁块叠合大约增强磁性20%供参考：在平均直径为101.6mm、总