国外永磁传动技术的新发展的论文

国外永磁传动技术的新发展的论文 neent on magic drive in foreign country 抚顺石油 学院 王玉良 ent on magic driving in foreign country is synthetically revieproved; neagic drive pumps beehigh efficiency, pliability andlong life by using advanced manufacture technique andmanagement. key agic drive; mag-drive pumps; ne351［文献 标识码］b文章编号 1561-0330（2003）07-00 1引言 1940年英国人Charles和geoffrey hd）从1946年就致力于无密封 泵的制造，至今在全世界37个国家已销售近7万台,每年销售额达 28百万英镑［1］。美国一家制药厂有上百个装有机械密封的离心泵， 处理各种酸类，这些泵由于设计问题常常干运转，仅能使用23个 月就自行破坏，换用了 ansimag公司生产的kl516系列磁传动泵， 自1993年投入运行（每天操作4.8小时每年365天）至1998年还 在运行［2］。美国中西部的容器板厂，合成苛性纳是回转叶片泵密封 的极大问题，这里的工程师称这些泵是“维护黑夜里的天”安装了 ansimag公司的etfe衬里无密封磁力泵，运行11个月没有停机［3］。 美国一大型化工厂面临着输送甲醇的严重困难。因甲醇易燃，60C 接近沸腾，流量仅7m3/h,压差高达250mo问题的解决靠的是 dicko3/h,压差400m,确保了甲醇的零泄漏，保证操作人员与工厂的 安全，并解决了甲醇中含有气泡输送问题［4］。 2.2磁力泵在技术性能上向微型，大型化发展 为满足国内外市场需要，石油化工公司成套设备向大 型化发展，我国必须有一批年产千万吨级的炼油厂、百万吨级的乙 烯装置。机械装备要满足重负荷、长周期、低能耗，并符合环保要 求。我国在仿制国外产品中发现，制造磁力泵的材质和工艺要求是 很高的。即使ll13kd公司的产品来描述流量由lm3/h到 681m3/h,压差由10m到500m,温度范围由-100C到450C,系统 压力从真空到400bar,原动机功率达350kl/min,压差7bar。日本 id系列微型磁力传动齿轮泵的流量范围是7.52881/min,传动功率 1/25-1/3 马力。 2.3各种类型的泵均可改造为磁力传动泵 离心泵是磁力泵的主导产品，磁传动回转位移泵虽有 25年的历史，仅近七八年在设计制造水平以及大扭矩能力方面才有 广泛的基础。重点是磁力传动齿轮泵与螺杆泵，最大传动能力达 400nm,转速3500r/min时功率为150k3/h,轴承寿命超过lOOOOh。 另一系列的加压风机，自由排放流量750m3/h,在400m3/h流量时 系统压差35mpa,实现了零泄漏。此外，磁传动的特殊性能同样应 用于无泄漏的搅拌器、阀门等设备。在冷冻机中的应用还未得到相 关信息，笔者为实现将磁力传动应用于冷冻压缩机正在作探索工 作，因冷冻剂尤其是氟里昂的外泄会造成严重的环境问题。 3新技术、新工艺、新结构 磁力传动技术并非只是简单的利用磁体的同性相斥、 异性相吸作用，它是传动技术、材料技术、制造技 术的集成。世界一流的专业生产厂，他们的产品在世界享有 声誉，以至于我们无法仿制，其原因就在如此。现在这些“老手” 还在进行效率和质量的改进，减少成本，延长两次检修之间的平均 时间。 3.1新材料、新工艺 磁性材料的选用各国基本认识统一，ndfeb材料工作 温度低于150C, smco材料工作温度低于250C,对于微型泵可选 用根铁氧体。泵体材料分金属、非金属两大类。金属不锈钢不意味 着对一切液体都是不锈的，它主要用于与其兼容的过程液体、贵重 液体、超纯净液体。非金属是专门为腐蚀性应用而研制的。它又分 为2种情况。其一是纯塑料泵，用纯聚丙稀或乙烯氟化物热塑铸 模。如英国vanton cgm泵流量为136m3/h,扬程84m 温度 135C ,电机功率32kagix新的mta系列无密封泵与其它衬里泵的 关键优势是应用了它的先进pfa氟聚合物衬里，pfa以它独特的广泛 的耐化学剂腐蚀的能力，比etfe, pvdf或其它非金属材料而闻名。 采用专利技术浇铸压膜工艺，联接的pfa衬里厚而均匀，与旋转 模铸相竞争。应用于高纯度和高温流体更为理想。is。泵ptfe衬里 最小厚度3mm,用样槽压入泵壳，泵壳用硼硅玻璃制造。隔离罩是 密封的关键部件，它的破裂会导致流体泄漏发生灾难性的危害。单 层金属封罩应用范围很广，尽管涡流会产生热量有能量损失，若采 用高强度、高电阻材料可以限制到最小损失，如哈氏合金c- 42.4610o由taiani发明的金属叠层隔离罩取得5国专利，在许多 设计中已被应用，它的效率可达99,传动功率150马力。单层陶 瓷zro2 氧化错隔离罩，耐苛性溶液，酸的腐蚀，具有高硬度和 良好的滑动性能，及高的机械强度和弹性e2X105n/mm2,已 用于工作压力250bar。但陶瓷罩壁厚较大，不能塑性加工。1999年 初获得美国专利的imo泵，新的隔离罩用碳纤维与环氧树脂制造， 厚度小于2.8mm,与不锈钢法兰相联。适于操作压力31bar＞温度 232C,传动扭矩407nm,在3600r/min下功率达149kde系列泵双 层罩由玻璃纤维增强塑料制造。ansimag双层环氧树脂隔离罩磁传 动泵为造纸厂输送氧化铝，运转2年没有更换任何部件。隔离罩焊 接是结构的薄弱点和腐蚀的敏感源，先进的制造方法是塑性成型， 如深拉、旋压、延伸旋压。轴与滑动轴承由高耐磨性sic制造。干 运转按惯例是无密封磁力泵的凶兆。精心的流体平衡设计，后部密 封圈与叶轮孔联合作用，平衡液体轴向推力减小叶轮的压力。入口 调整阀防止低流量时的预旋，减小湍流，保证低流量操作。两个烧 结sic轴承优化设计支承点，轴套中的螺旋槽帮助冲洗和润滑轴 径，提供干运转30min的保证，可使操作者有时间调整系统，恢复 正常运转，避免灾难性破坏。德国itt richter公司的mnka系列泵 的纯sic轴承，在2900r/min下可以干运转lh。 3.2新技术 以最优的物理尺寸保证经济有效地利用磁体的体积， 静磁脱开扭矩与温度的相关性通过有限元计算和广泛的试验。轴向 与径向轴承由泵送介质来进行润滑。润滑流道提供必须的流量。新 的自动调节轴承可承受大的轴向推力和径向力。具有超群的抗腐蚀 和耐磨能力的sic或碳石墨制造的滑动轴承，它缩装在金属外壳 内，保证机械运转的稳定性，即使轴肩破坏，仍保持轴承的可靠性 和可维修性。另一技术是流体平衡，使轴承所受的力限制到最小。 目前内轴承的寿命可达到1 OOOOho高温问题ksb热油泵用环形冷 却器来包围联轴器室，保持磁体附近的温度在材料最大允许温度之 下，尽管介质平均温度是350Co hmd的涡流型联轴器具有独特的 “扭矩圈”设计，扩大温度