Магнитные центробежные насосы

Магнитные центробежные насосы предназначены для перекачивания жидкостей в технологических системах, где предъявляются повышенные требования к герметичности насосного оборудования. В отличие от традиционных агрегатов с торцевым или сальниковым уплотнением, в насосах с магнитной муфтой вращение передаётся через герметичную разделительную оболочку. Оборудование применяется в химической, нефтехимической, фармацевтической и других отраслях промышленности для работы с жидкостями, совместимыми с материалами проточной части.

Герметичные промышленные электронасосы с магнитным приводом

Центробежный насос с магнитной муфтой представляет собой насосный агрегат, в котором крутящий момент от электродвигателя передаётся рабочему колесу посредством магнитного взаимодействия ведущего и ведомого роторов. Между магнитными полумуфтами располагается герметичная разделительная оболочка, удерживающая перекачиваемую жидкость внутри гидравлической части. Такая конструкция исключает необходимость традиционного динамического уплотнения приводного вала, проходящего через корпус насоса.

Основные технические характеристики магнитных центробежных насосов

Виды магнитных центробежных насосов

Магнитоприводное насосное оборудование различается материалами проточной части, конструкцией корпуса, расположением патрубков и назначением. Для перекачивания химически активных жидкостей используются соответствующие металлические или полимерные исполнения. При выборе необходимо учитывать свойства продукта, требуемую подачу, напор и рабочую температуру, поскольку универсальной конструкции для всех химических сред не существует.

Основные разновидности магнитоприводных насосов

Принцип работы центробежного насоса с магнитной муфтой

Электродвигатель вращает ведущий магнитный ротор, который расположен снаружи герметичной разделительной оболочки. Магнитное поле передаёт крутящий момент ведомому ротору внутри герметичной части насоса. Ведомый ротор приводит во вращение рабочее колесо, создающее поток жидкости за счёт центробежного действия. Перекачиваемая среда поступает через всасывающий патрубок и выходит через напорный патрубок с увеличенным полным напором.

Основные стадии работы магнитного насоса:

• Подача жидкости во всасывающий патрубок.
• Вращение ведущего магнитного ротора электродвигателем.
• Передача крутящего момента через разделительную оболочку.
• Вращение внутреннего ротора и рабочего колеса.
• Передача энергии жидкости в проточной части.
• Вывод жидкости через напорный патрубок.
• Охлаждение и смазка внутренних узлов предусмотренным конструкцией способом.

Конструкция герметичного насоса с магнитной передачей

В состав агрегата входят насосный корпус, центробежное рабочее колесо, внутренний и наружный магнитные роторы, разделительная оболочка, подшипниковые элементы и электродвигатель. В отличие от традиционного насоса с торцевым уплотнением, привод не требует сквозного выхода вращающегося вала через герметизируемый корпус. При этом конструкция содержит неподвижные соединения и уплотнения, техническое состояние которых необходимо контролировать.

Основные элементы магнитного центробежного насоса

Бессальниковые насосы для агрессивных химических жидкостей

Герметичные насосы с магнитным приводом используются в технологических процессах, где требуется ограничить утечки перекачиваемой среды через уплотнение вращающегося вала. Для соответствующих исполнений возможна работа с кислотами, щелочами, растворами солей и другими химическими жидкостями. При подборе необходимо проверять химическую совместимость всех смачиваемых деталей, включая корпус, рабочее колесо, подшипники и статические уплотнения. Само наличие магнитной муфты не гарантирует стойкость насоса к определённому реагенту.

Материалы проточной части магнитных насосов

Проточные элементы изготавливаются из материалов, соответствующих составу и температуре рабочей среды. В различных исполнениях используются коррозионно-стойкие стали, фторполимеры и другие технические полимеры, а также специальные сплавы. При выборе учитывают концентрацию реагента, наличие примесей, температурные условия и возможное воздействие на подшипниковые материалы. Для химически активных сред совместимость проверяется по конкретной марке материала.

Материалы основных конструктивных элементов

Подача, напор и выбор рабочей точки насоса

Гидравлические характеристики магнитного центробежного насоса определяются конструкцией рабочего колеса, частотой вращения и свойствами перекачиваемой жидкости. Подача указывается в кубических метрах в час, а напор — в метрах. Рабочая точка выбирается по пересечению характеристики насоса и характеристики трубопроводной системы. При расчёте также учитываются плотность и вязкость жидкости, которые влияют на потребляемую мощность и фактические параметры оборудования.

Охлаждение магнитной муфты и подшипниковых узлов

В насосах с магнитным приводом часть тепла возникает вследствие потерь в магнитной системе, подшипниках и разделительной оболочке. В распространённых конструкциях внутренние узлы охлаждаются и смазываются перекачиваемой жидкостью, которая проходит по специальным каналам. При недостаточном расходе охлаждающего потока возможен перегрев. Для отдельных условий эксплуатации предусматриваются специальные схемы циркуляции или внешний контур охлаждения.

Защита от сухого хода и перегрева

Магнитные центробежные насосы, в которых внутренние подшипники охлаждаются перекачиваемой средой, обычно не допускают продолжительной работы без жидкости. Сухой ход способен приводить к перегреву и повреждению подшипниковых поверхностей. При выборе оборудования рекомендуется учитывать возможность контроля уровня, давления, расхода, температуры и потребляемой мощности. Состав защит определяется конструкцией насоса и характеристиками технологического процесса.

Основные эксплуатационные ограничения:

• Недопустимость сухого хода для исполнений, которым требуется смазка рабочей жидкостью.
• Соблюдение минимального допустимого расхода.
• Контроль температуры магнитной системы.
• Проверка условий охлаждения внутренних подшипников.
• Ограничения по содержанию абразивных и твёрдых включений.
• Соблюдение допустимой вязкости жидкости.
• Предотвращение кавитации на входе в насос.
• Контроль рабочего режима при перекачивании летучих и склонных к кипению сред.

Кавитационный запас и условия всасывания

Для устойчивой работы центробежного насоса необходимо обеспечить достаточный располагаемый кавитационный запас на входе. Его значение зависит от давления в питающей ёмкости, температуры и давления насыщенных паров жидкости, высоты установки и потерь во всасывающем трубопроводе. При работе с летучими химическими веществами это условие особенно важно. Требуемый кавитационный запас проверяется по характеристике выбранного насоса.

Магнитный насос и насос с торцевым уплотнением

Основное конструктивное отличие магнитоприводного насоса заключается в отсутствии динамического уплотнения вала, проходящего через герметичный корпус. Обычный центробежный агрегат с торцевым уплотнением имеет вращающийся вал, герметизация которого осуществляется контактными или специальными бесконтактными элементами. Магнитная муфта позволяет отказаться от такого узла, но усложняет требования к охлаждению внутреннего ротора и подшипников. Выбор зависит от свойств продукта и требований к безопасности.

Сравнение магнитного и традиционного центробежного насоса

Отличие насоса с магнитной муфтой от экранированного электронасоса

Герметичные центробежные насосы могут иметь магнитный привод или экранированный электродвигатель. В магнитоприводном агрегате момент передаётся от внешнего двигателя через магнитную муфту и разделительную оболочку. В насосе с экранированным электродвигателем гидравлическая часть и двигатель объединены в специальную герметичную конструкцию, где статор отделён от ротора защитным экраном. Оба решения относятся к герметичному насосному оборудованию, но различаются устройством привода и требованиями к обслуживанию.

Применение магнитных центробежных насосов в промышленности

Магнитоприводные насосы применяются на предприятиях, где требуется организовать перекачивание жидкостей с повышенными требованиями к удержанию продукта внутри оборудования. Они используются для соответствующих химических растворов, реагентов, растворителей и других сред, совместимых с материалами аппарата. Возможность применения во взрывоопасной зоне определяется не самим наличием магнитной муфты, а исполнением насоса, двигателя, защит и соблюдением профильных требований безопасности.

Основные области применения:

• Химическая промышленность — перекачивание совместимых химических растворов.
• Нефтехимия — транспортирование технологических жидкостей.
• Фармацевтическое производство — работа в соответствующих герметичных контурах.
• Гальванические производства — перекачивание растворов химической обработки.
• Водоподготовка — подача соответствующих реагентов и технологических жидкостей.
• Нефтепереработка — работа с совместимыми жидкими продуктами.
• Промышленные циркуляционные системы с повышенными требованиями к герметичности.

ГОСТ 34252-2017 для герметичных центробежных насосов

ГОСТ 34252-2017 «Насосы центробежные герметичные. Технические требования. Класс II» устанавливает технические требования к соответствующим центробежным насосам с магнитным приводом и с экранированным электродвигателем. Документ предусматривает требования к конструкции, материалам, условиям установки, техническому обслуживанию и безопасности. Он введён в действие с 1 марта 2019 года и разработан на основе ISO 15783:2002. Соответствие конкретного насоса стандарту должно подтверждаться его технической документацией.

Международные требования к бессальниковым насосам

Для соответствующего герметичного насосного оборудования используется международный стандарт ISO 15783, устанавливающий технические требования к насосам класса II. Для нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности также применяется API 685 в пределах своей области действия. Требования конкретного стандарта выбираются с учётом назначения насоса, условий эксплуатации и требований заказчика. Наличие магнитной муфты само по себе не означает соответствие оборудования API 685.

Техническое обслуживание магнитоприводных насосов

В процессе эксплуатации необходимо контролировать температуру внутренних узлов, вибрацию, подачу, напор и параметры электродвигателя. При ремонте проверяют состояние рабочего колеса, подшипников, магнитных роторов, разделительной оболочки и статических уплотнений. Особое внимание уделяют наличию твёрдых включений в жидкости и обеспечению необходимого охлаждающего потока. Периодичность осмотров определяется руководством по эксплуатации.

Как выбрать центробежный насос с магнитной муфтой

Подбор магнитоприводного агрегата начинается с определения состава жидкости, её температуры, плотности и вязкости. Затем рассчитывают требуемую подачу, полный напор, условия всасывания и необходимую мощность привода. Для химически активных сред отдельно проверяют совместимость всех смачиваемых элементов, а для летучих продуктов — кавитационный запас и условия внутреннего охлаждения. Окончательное исполнение выбирают по рабочим характеристикам и паспорту насоса.

Для покупки обратитесь к нашим менеджерам по номеру телефона +375 (25) 970-17-95 или электронной почте gomel@metatorg.ru