پمپ مغناطیسی
پمپ مغناطیسی
پمپ ها معمولا در دو گروه عمده دسته بندی می شوند: پمپ های آب بندی معمولی و پمپ های بدون سیل( seal-less). گروه اول شامل پمپ هایی است که نیاز به سیستم آب بندی دارند که معمولاً به صورت آب بند مکانیکی است. گروه دوم شامل انواع مدل های پمپ های بدون سیل می باشند که نیازی به آب بندی ندارند. پمپ های مغناطیسی یک دسته مهم از پمپ های بدون آب بندی هستند و از آنها در خدماتی استفاده می شود که میزان نشت قابل تحمل نیست یا مایعات به سختی آب بندی می شوند. پمپ های مغناطیسی، که به عنوان پمپ های جفت شده مغناطیسی نیز شناخته می شوند، با پمپ های با سبک پمپاژ سنتی متفاوت هستند، زیرا موتور الکتریکی (درایور) به جای یک محور مکانیکی مستقیم، به پمپ با وسایل مغناطیسی کوپل می شود. پمپ از طریق یک آهنربای محرک کار می کند که هر گونه آب بندی شفت مورد نیاز پمپ را از بین می برد. این یک مزیت عمده است. اکثر انواع پمپ ها، به غیر از پمپ های مغناطیسی، دارای میله ای هستند که از داخل محفظه پمپ می گذرد. شفت توسط محوطه ای احاطه شده است که پتانسیل نشتی دارد. این نشتی را می توان اولاً از طریق کیفیت آب بندی و ثانیاً با استفاده از سیستم فشار سیال آب بند، به حداقل رساند. این مقاله به بررسی پمپ های مغناطیسی در تاسیسات پردازش، ویژگی ها، مزایا و معایب آنها می پردازد.
پمپ مغناطیسی چیست؟
پمپ های مگنتی یا مغناطیسی ( magnetic pump)، دسته مهمی از پمپ های سانتریفیوژ ( جداسازی ذرات از مایعات)، هستند. پمپ های مغناطیسی از تجهیزات آبرسانی هستند و محرک آنها از نوع مغناطیسی یا مگنتی می باشد. پمپهای مگنتی، پمپ هایی هستند که از فناوری آهنربای محرک و آهنربای داخلی متصل به پروانه برای حرکت سیال در پمپ استفاده میکنند. آهنربای محرک و آهنربای داخلی توسط یک محفظه عقب از هم جدا می شوند. اتصال بین درایو موتور و درایو پمپ از طریق یک اتصال مغناطیسی که از طریق پوشش ایزوله کار می کند، انجام می شود. ( درایو مغناطیسی" به اتصال بین انتهای مرطوب پمپ و موتور اشاره دارد. در انتهای شفت موتور، یک آهنربای محرک وصل شده است و با چرخش آهنربا در اطراف محفظه عقب، پروانه که روی آهنربای دیگری ثابت شده است، به صورت هماهنگ می چرخد). این بدان معنی است که هیچ مسیر مستقیم یا غیرمستقیمی وجود ندارد که از طریق آن هر سیال یا گازی که برای محیط زیست خطرآفرین باشد، بتواند از آن خارج شود. این نوع پمپ به دلیل کاربردهای خود به استانداردسازی فنی در مهندسی فرآیند کمک می کند.
پمپ های مغناطیسی در انواع فلزی و غیرفلزی وجود دارند. مدل فلزی آن ها در انواع چدن / چدن داکتیل، برنز، تیتانیوم، فولاد ضد زنگ و هستلوی( سوپرآلیاژهای فولادی بر پایه نیکل)، تولید می شوند.
کاربرد پمپ های مگنتی
پمپ ها وسیله ای هستند که برای جا به جا کردن سیالات و آب با حجم های متنوع از یک نقطه به نقطه ای دیگر، استفاده میشوند. پمپ ها انواع کوناگونی دارند که هر یک از آن ها در زمینه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. از پمپ مغناطیسی، معمولاً زمانی که محصول پمپاژ شده ماهیت خورنده داشته باشد یا نشت آن محصول دارای پتانسیل آسیب رساندن به اپراتورها یا آسیب رساندن به محیط باشد، استفاده میشود. پمپ های محرک مغناطیسی معمولاً در مواردی استفاده میشوند که نشت مایع پمپ شده خطرات بزرگی مانند مایعات خطرناک، اسیدها، قلیاها، خورنده ها، آلاینده ها و سموم را به همراه داشته باشد. یکی دیگر از کاربردهای مهم پمپ های مغناطیسی برای مایعات سخت است. به عنوان مثال، برخی از مایعات می توانند بر روی سطوح متبلور شوند که پس از آن می تواند باعث خرابی شود. نمونه هایی از این مایعات عبارتند از: اسید هیدروکلریک، سدیم سولفات، سدیم هیدروکسید، سدیم هیپوکلریت، اسید سولفوریک و … .
برای جلوگیری از این امر، یک سیستم شستشوی دائمی باید روی آب بند اجرا شود که این می تواند هزینه تعمیر و نگهداری و مصرف انرژی را افزایش دهد.
مزایا و معایب پمپ های مغناطیسی
از مزایای پمپ های مغناطیسی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
-کاهش هزینه چرخه عمر مشتری (LCC) با به حداقل رساندن هزینه نگهداری، عملیات و نصب.
-طیف گسترده ای از مواد و لوازم جانبی برای رفع نیازهای مشتری ارائه می شود.
-امکانات یکپارچه برای اتصال دستگاه های ایمنی و نظارت، به عنوان مثال Goulds PumpSmart®.
-استانداردسازی و ساده سازی طراحی برای ارائه آسان تعمیر و نگهداری و به حداقل رساندن الزامات موجودی قطعات یدکی.
معایب و محدودیت های پمپ مغناطیسی
-از آنجایی که پمپ های مغناطیسی از آهنربا برای انتقال گشتاور و توان از مجموعه درایو به مجموعه پروانه استفاده می کنند، این پمپ ها محدودیت هایی دارند. به عنوان مثال، هنگامی که مواد مغناطیسی در معرض دمای بالاتر از آستانه خود قرار می گیرند، می توانند خاصیت مغناطیسی خود را از دست بدهند. که در این صورت، مقداری انرژی در کوپلینگ مغناطیسی از دست می رود. این در درجه اول به دلیل مقاومت مغناطیسی است. بنابراین، ویژگی های دمایی هر سرویس یک عامل مهم است که باید به آن توجه شود.
-یک پمپ محرک مغناطیسی معمولی، معمولاً کارایی کمتری نسبت به پمپهای گریز از مرکز معمولی دارد.
-محدودیت هایی در رتبه بندی توان نیز وجود دارد، زیرا یک کوپلینگ مغناطیسی بسیار بزرگ یا قدرتمند مقرون به صرفه نیست. برای انتخاب این پمپ ها همیشه باید محدودیت های قدرت و گشتاور در نظر گرفته شود.
-یکی دیگر از محدودیت های اصلی پمپ های مغناطیسی، خطر خشک کار کردن است. از آنجایی که مایع پمپ شده به عنوان روان کننده و خنک کننده عمل می کند، در صورت خشک شدن، برخی از قطعات ممکن است بیش از حد گرم شوند و در نهایت آسیب ببینند. در سرویسها و برنامههایی که خطر کارکرد خشک وجود دارد، نباید از پمپهای محرک مغناطیسی استفاده شود.
-اگر گشتاور شکست بیش از حد باشد، اتصال مغناطیسی بین درایو و مجموعههای محرک از بین میرود و پروانه از چرخش باز میماند، به این معنی که پمپ باید خاموش شود تا آهنرباها دوباره جفت شوند. این پمپ ها همچنین به موارد گذرا مانند جریان کم و عملکرد نزدیک به شرایط خاموش نیز، بسیار حساس هستند.
پمپ مغناطیسی چگونه کار می کند؟
یک پمپ محرک مغناطیسی از یک میدان مغناطیسی متعادل برای ایجاد چرخش پروانه سیال استفاده می کند. برخلاف پمپهای گریز از مرکز سنتی که دارای یک اتصال محرکه مستقیم بین پروانه و موتور هستند، یک پمپ mag-drive مکانیزم محرک مستقیم را حذف میکند و میدان مغناطیسی را جایگزین آن میکند. این عمل و به طور کلی نحوه کار پمپ های مغناطیسی به دو شکل زیر، انجام میشود:
۱) سیال انتهایی مایع پمپ، توسط یک پمپ گریز از مرکز و با استفاده از نیروی گریز از مرکز حرکت می کند. سیال از طریق اتصال ورودی به مرکز پروانه وارد می شود. بیشتر پمپ های گریز از مرکز فشار ورودی مثبت را برای جلوگیری از کاویتاسیون (عدم فشار ورودی مثبت کافی برای جلوگیری از تبخیر مایع) ترجیح می دهند. سپس این سیال هنگام چرخش توسط پره های پروانه گیر می کند. این چرخش سیال به صورت مکانیکی توسط پره ها، سیال را به بیرون پروانه و به سمت درگاه تخلیه انتهای مایع پمپ حرکت میدهد. این حرکت مکانیکی سیال باعث ایجاد فشار تخلیه پمپ می شود. متغیرهایی مانند فشار منبع سیال ورودی، قطر پروانه، اسب بخار موتور و صفحه بسته در مقابل صفحه باز، همگی بر جریان و فشار پمپ تأثیر میگذارند. هر یک از این متغیرها را می توان برای دستیابی به جریان و یا فشار مورد نظر دستکاری کرد.
۲) درایو مغناطیسی پمپ؛ یک پمپ محرکه مغناطیسی از یک میدان مغناطیسی متعادل برای ایجاد چرخش پروانه سیال استفاده می کند. برخلاف پمپ های گریز از مرکز سنتی که دارای یک اتصال محرکه مستقیم بین پروانه و موتور هستند، یک پمپ مگنت، مکانیزم محرک مستقیم را حذف میکند و میدان مغناطیسی را جایگزین آن میکند. یک محفظه مغناطیسی بیرونی در انتهای شفت پمپ نصب شده است. این محفظه بیرونی در قسمت بیرونی قاب عقب قرار گرفته است. پروانه پمپ به یک مجموعه آهنربای کوچکتر متصل می شود و روی یک مجموعه شفت داخلی سوار می شود. مجموعه آهنرباهای کوچکتر در مرکز میدان مغناطیسی محفظه بیرونی نصب شده است. اگرچه این دو مجموعه آهنربا توسط یک مانع سیال از هم جدا شده اند، اما میدان های مغناطیسی هم تراز هستند. هنگامی که موتور پمپ راه اندازی می شود، محفظه بیرونی شروع به چرخش می کند. همانطور که محفظه بیرونی می چرخد، میدان مغناطیسی دوار بر آهنربای پروانه داخلی تاثیر می گذارد. هنگامی که دو آهنربا شروع به چرخش با هم می کنند، پروانه شروع به چرخش و جابجایی سیال می کند.
جمع بندی و نتیجه گیری
همانطور که در این مقاله نیز به آن اشاره کردیم، پمپ های مغناطیسی یا مگنتی نوعی از پمپ های سانتریفیوژ یا گریز از مرکز هستند که از نیروی مغناطیسی تولید شده در موتور به عنوان نیروی محرکه استفاده می کنند. از این پمپ ها معمولاً برای انتقال مواد شیمیایی و سیالات مضر و رادیواکتیو استفاده می کنند که بسته به نوع آن ها یعنی تک فاز و سه فاز برای مصارف صنعتی و خانگی تولید شده و به بازار عرضه می شوند.
شما هم میتوانید در مورد این کالاها نظر بدهید
برای ثبت نظر، لازم است ابتدا وارد حساب کاربری خود شوید. نقطه نظرات و تجربه خرید خود را با دیگران در میان بگذارید و نظر خود را ثبت نمایید