От аквариумов до кислот, от аминов до аммиака, от ускорителей атомных частиц до ксилола, магнитные технологические насосы можно найти в экстремальных условиях. В этой статье рассматриваются основные характеристики насосов с магнитным приводом (сплавных и неметаллических) и сопутствующих им систем.

Магнитные насосы значительно эволюционировали по сравнению с их ранними перестановками в аквариумах, защищающих дорогостоящих центропиг сверкает (блестящих рыб-ангелов). Сегодня насосы с магнитной муфтой (маг -водить машину ) отлично подходят для работы с кислотой в качестве альтернативы металлическим компонентам механического уплотнения, которые подвержены коррозии. Магнитные приводы API идеально подходят для работы с аминами и углеводородами на нефтеперерабатывающих заводах, а сверхмощные насосы с магнитным приводом из сплава могут безопасно перекачивать опасный жидкий аммиак. Суперколлайдер атомных частиц стоимостью 9 миллиардов долларов в ЦЕРН (Европейский исследовательский ядерный центр) в Женеве, Швейцария, содержит криогенный туннель, работающий вблизи абсолютного нуля при температуре 2 Кельвина (-271,15 ° C или -456 ° F), который включает насосы с магнитной связью из очищенного сплава. .

Это несколько примеров в рамках"Список"разжиженных токсинов. Практически все токсичные химические вещества, включенные в список регулируемых химических веществ ТРИ (Перечень токсичных выбросов) Агентства по охране окружающей среды, можно безопасно перекачивать при нулевом уровне сброса с помощью насосов из сплава или неметалла с магнитной муфтой, в зависимости от пригодности материалов насоса, контактирующих со средой.

Как показывают эти примеры, насосы с магнитным приводом являются универсальным типом насосов. Они оснащены магнитными муфтами с нулевым уровнем выбросов, независимыми гидравлическими концами и отдельными магнитными муфтами вблизи высокого давления и крутящего момента. Независимые двигатели насосов с магнитным приводом соответствуют требованиям завода.

Дизайн и стандарты Маг -Водить машину

Характеристики конструкции ИСО -2858

Конструкции магнитных технологических насосов точно соответствуют конструктивным параметрам ИСО -2858. Конструкция ИСО представляет собой насос DIN , оснащенный фланцами ANSI . К техническим преимуществам насосов ИСО относятся полностью закрытые рабочие колеса, которые снижают осевые осевые нагрузки и обеспечивают безопасные рабочие зазоры даже в экстремальных температурных условиях. Улучшенная гидравлическая стабильность с более низкими скоростями для насосов ИСО соответствует"5-7 Правило скорости"(т. е. всасывание со скоростью 5 кадров в секунду и нагнетание со скоростью 7 кадров в секунду), особенно при 3500 об/мин.

Более низкие значения НСС (чистая удельная скорость всасывания) соответствуют требованиям для критических процессов и нефтеперерабатывающих заводов. Конструктивные допуски на расход, напор, эффективность и размеры обеспечивают прямую взаимозаменяемость между производителями ИСО . Широкое гидравлическое покрытие ИСО обеспечивает оптимальную эффективность с насосами различных промежуточных размеров, включая номинальные рабочие колеса 5 дюймов, 6 дюймов и 8 дюймов, даже в более крупных моделях.

Стандарты API для нижних и осевых насосов

API -610, 10-е изд. Спецификация допускает конструкции с креплением на лапах, обеспечивающие взаимозаменяемость размеров при температурах ниже 300°F (150°C). Насосы, устанавливаемые по центральной линии, рекомендуются для более высоких температур в обычных консольных центробежных насосах. Однако биение механического уплотнения не является проблемой для насосов с магнитным приводом. Моноблочные насосы с магнитным приводом могут работать при температуре до 500 градусов по Фаренгейту, что позволяет избежать проблем с выравниванием силовой рамы и муфты.

Спецификация герметичных насосов API -685 требует установки по центральной линии, но она предназначена для эксплуатации в условиях экстремально высокого давления и опасных условий.

Одно- и многоступенчатые турбинные технологические насосы из сплава могут быть изготовлены в соответствии со спецификациями API -610 10th Версия или API -685 для требований к низкому расходу/высокому напору.

Технические характеристики сплав Маг -Водить машину (центробежный и турбинный)

Применение магнитного привода сплав

Бессальниковые источники индукционного нагрева из сплава

В таблице 1 указаны источники нагрева насосов для герметичных насосов из сплава. Потери на вихревые токи как для магнитного привода из сплава (задний корпус), так и для насосов с герметизированным двигателем (изолирующие кожухи) уменьшаются пропорционально квадрату скорости (т. е. насосы со скоростью 1750 об/мин имеют 25 процентов потерь, возникающих при 3500 об/мин). Элементы управления ЧРП могут обеспечить быструю окупаемость инвестиций только за счет экономии энергии. Потери на вихревые токи линейны по отношению к толщине, которая определяет давление, температуру, коррозионную стойкость и стойкость к пробиванию.

Индукция тепла двигателя, присущая насосам с герметизированным двигателем, постоянна независимо от скорости, с остаточным теплом, присутствующим во время простоев. Вспомогательные средства контроля могут потребоваться для"низкокипящие"вблизи точки вспышки.

Маг-Драйв

Консервированный двигатель

1) Потери на вихревые токи

Постоянное магнитное поле

Электромагнитное поле

2) Обмотки статора двигателя

н/д, (внешний мотор)

статор двигателя ТЭНВ

3) Проскальзывание якоря двигателя

н/д, (внешний мотор)

Внутренний ротор насоса

4) Внутреннее трение втулки

Незначительный

Незначительный

5) Внутренняя рециркуляция

Зависит от размера насоса

Зависит от размера насоса

Диапазоны рабочих характеристик центробежных и турбинных приводов из сплава

Диапазон производительности центробежного магнитного привода из сплава

• Перекачка в непрерывном режиме при умеренном и высоком расходе
• Подходит для чрезвычайно опасных или токсичных жидкостей
• Расход от 8 до 4000 галлонов в минуту (от 2 до 1000 м3/ч)
• Напор до 3850 футов (1173 м)
• Давление в системе от вакуума до 7250 фунтов на кв. дюйм (500 бар)
• Температура от -150°F/-100°C до +650°F/343°C (840°F с теплообменником)

сплав Турбина Диапазон производительности Маг -Водить машину

Перекачка в непрерывном режиме при малых и средних потоках

• Подходит для высокого перепада или системного давления
• Выдерживает до 20 процентов вовлеченного газа и противостоит образованию паровых пробок.
• Расход до 45 галлонов в минуту (10 м3/ч)
• Напор до 3250 футов (990 м)
• Давление в системе от вакуума до 7250 фунтов на кв. дюйм (500 бар)
• Температура от -150°F/-100°C до +650°F/343°C (840°F с теплообменником)

Требования к низкому расходу для центробежных и турбинных насосов

Тепловая индукция с низким расходом и кавитация с высоким напором

Рециркуляционное тепло трения технологической жидкости в центробежных насосах, работающих ниже минимального стабильного расхода, невозможно избежать, независимо от балансировки рабочего колеса или конструкции защитной оболочки. Индукция тепла от внутренней рециркуляции может привести к кавитации с высоким напором из-за энергии, переданной жидкости. Изоляционные термопластичные или фторопластовые материалы корпуса имеют низкий показатель теплопроводности.

Номинальные значения расхода центробежного насоса

Центробежные насосы предназначены для средних и высоких потоков с оптимальной эффективностью на уровне БЭП (Лучший Эффективность Точка ). Принятое руководство по применению центробежных насосов колеблется от 10 процентов вправо от БЭП и 20 процентов влево. Это руководство используется для обеспечения оптимального гидравлического КПД и предотвращения как биения, так и кавитации с высоким напором.

Подъем к отключению и управлению потоком

Турбинные насосы рассчитаны на непрерывную работу в системах с низким расходом и высоким напором. Изменения дифференциального напора оказывают минимальное влияние на подачу турбинного насоса из-за высокого подъема до отключения. Динамические характеристики турбинного насоса позволяют регулировать регулирующий клапан без шунтирования. Всасывающие фильтры для турбинных насосов рекомендуются (размер 100 меш), если присутствуют твердые частицы и пусковой мусор.

Технические характеристики неметаллического магнитного привода

Типичные области применения неметаллических магнитных приводов

Типичные области применения неметаллических насосов с магнитным приводом включают все коррозионные химические вещества, контролируемые АООС , коррозионные кислоты (HCL , H2SO4, ВЧ , азотная, фосфорная, уксусная и т. д.), щелочи (гидроксид натрия, гидроксид калия и т. д.), хлор , гипохлорит натрия, растворы галогенов (хлор, фтор, бром, горячая соляная кислота), жидкости высокой чистоты и драгоценные жидкости.

Фторопласты и термопласты

Скорость проникновения неметаллических материалов (фторопластов и термопластов) зависит от марки, толщины и плотности материала насоса, концентрации и температуры технологической жидкости, а также давления в системе. Насосы с магнитным приводом, оснащенные футеровкой из фторопласта, обладают широкой химической стойкостью, но футеровка толщиной от 0,100 до 0,125 дюйма требует профилактических осмотров после сбоев в работе системы, кавитации, вовлечения твердых частиц или"упал магнит"из-за внутренней поломки подшипника.

Механические характеристики неметаллических материалов насоса ухудшаются при экстремальных температурах (например, прочность на растяжение при высоких температурах, охрупчивание при низких температурах и т. д.).

Кривые прочности на растяжение

Обработанные экструдированные термопласты

Насосы с магнитным приводом изготавливаются из экструдированного термопластика с более высокой плотностью, чтобы противостоять проникновению или перфорации из-за большей толщины стенок корпуса. Однако трубопровод из легированной стали или футерованной стали должен иметь надлежащую опору, и могут потребоваться гибкие трубные соединения при экстремальных циклических изменениях температуры или ее перепадах.

Формованные термопласты

Формованные термопластичные компоненты, особенно композитный стеклонаполненный полипропилен, могут подвергаться воздействию многих агрессивных химических веществ (например, щелочей, хлоридов, фторидов, бромидов и т. д.) и проникать в них из-за травления и затекания стекловолокна, что приводит к проникновению. Формованные термопластовые корпуса с портами с резьбой ДНЯО не обладают необходимой твердостью для обеспечения герметичного уплотнения.

Системные сбои и мониторинг

Биение или кавитация высокого напора

Насосы с магнитным приводом должны поставляться с рекомендациями по минимальному и максимальному расходу, указывающими безопасные пределы непрерывной работы насоса в пределах параметров системы. Например, недостаточный напор является основной причиной отказов центробежных насосов из-за условий биения и завышенных требований к кавитационному запасу. Кавитация с высоким напором может возникнуть при работе ниже стабильного минимального расхода.

Сухой ход

Насосы меньшего размера могут быть оснащены углеродистыми подшипниками, которые обеспечивают внутреннюю смазку, чтобы выдерживать периодическую работу всухую. Углерод нецелесообразен для технологических насосов большой производительности из-за нагрузок на подшипники. Алмазные покрытия для карбида кремния могут обеспечить ограниченную защиту до тех пор, пока поверхностное покрытие не износится. Контроль расхода или мощности является лучшей защитой от работы всухую.

Мертвый курс

В зависимости от систем внутренней циркуляции подшипников может быть допустимо прерывистое холостой ход. Рекомендуемые рабочие пределы должны быть указаны производителем в зависимости от стабильности технологических жидкостей.

Передача твердых тел

Технологические насосы с магнитным приводом, разработанные с циркуляцией подшипников с промывкой продукта, могут быть оснащены различными планами промывки API для удаления твердых частиц. Требуется особое внимание к природе твердых веществ (например, процентное содержание, твердость, размер, содержание железа, связывание или несвязывание и т. д.). Обычно рекомендуется надлежащая промывка или фильтрация системы технологического трубопровода перед запуском.

Системы мониторинга

Линейные мониторы мощности — это эффективное, неинвазивное средство защиты насоса с уникальной способностью обнаруживать кавитацию. Измерение расхода может быть предпочтительным в процессах с различной вязкостью, удельным весом и температурой. Температурные датчики для насосов из сплавов обеспечивают защиту от засорения отверстий для смазки или помех вращающихся компонентов. Жидкостные зонды и уплотнения на корпусах адаптеров обеспечивают дополнительную защиту.

https ://www .насосы и системы .ком