南方泵業(yè)深度解析磁力泵和屏蔽泵在應(yīng)用上的區(qū)別

磁力泵和屏蔽泵均屬于無泄漏泵，在結(jié)構(gòu)上只有靜密封，沒有動密封的存在，因此在輸送易燃、易爆或毒性液體等介質(zhì)時可防止泄漏，在石油化工裝置上應(yīng)用廣泛。結(jié)構(gòu)形式的不同決定了兩者在適用性上存在著較多差異。筆者闡述了如何從兩種泵型的結(jié)構(gòu)差異性方面進行比較，以便在實際工作中確保無泄漏的前提下，合理選用實用性強和經(jīng)濟性高的泵型。

磁力泵結(jié)構(gòu)形式和工作原理

磁力泵由泵頭、磁力耦合器、軸承架、軸承體、滑動軸承、滾動軸承及電動機等構(gòu)成。關(guān)鍵部件磁力耦合器由外磁驅(qū)動單元、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子單元以及無導(dǎo)磁的隔離套組成。

當(dāng)電動機帶動外磁驅(qū)動單元旋轉(zhuǎn)時，磁場能穿透空氣隙和非磁性物質(zhì)，帶動與葉輪相連的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子單元做同步旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)動力的無接觸傳遞。磁力泵的葉輪安裝在泵軸與內(nèi)磁轉(zhuǎn)子單元的共用軸上，介質(zhì)充滿泵腔和內(nèi)磁轉(zhuǎn)子單元，介質(zhì)在隔離套與內(nèi)磁轉(zhuǎn)子單元腔體內(nèi)循環(huán)，帶走磁渦流產(chǎn)生的熱量，同時潤滑軸承。由于不存在機密封，內(nèi)部接觸介質(zhì)的零件被泵體、泵蓋及隔離套等完全封閉，從而實現(xiàn)無泄漏。

3.1 流量和揚程范圍

受磁力耦合器功率的影響，磁力泵在輸送大流量時難以勝任，同時也僅限于介質(zhì)密度相對較小的情況。而屏蔽泵可以通過改變泵頭部分結(jié)構(gòu)進行軸向力平衡設(shè)計，還可以通過大規(guī)格轉(zhuǎn)子前后的壓差平衡軸向力，大規(guī)格轉(zhuǎn)子腔同時也具備增設(shè)輔助平衡機構(gòu)(如平衡輪、平衡盤)的條件，因此易實現(xiàn)較大流量的輸送。

磁力泵揚程受限于磁力耦合器的大功率和隔離套的承壓能力，只能達到900m，而屏蔽泵目前揚程可達到2000m。

3.2 電極功率檔和功率范圍

磁力耦合器的標(biāo)準(zhǔn)化程度很高，采用的電機符合國際標(biāo)準(zhǔn)，可選擇的電機功率檔很多;而屏蔽電機一般憑借屏蔽泵生產(chǎn)廠家多年累積的經(jīng)驗設(shè)計，電機功率分檔較大，會產(chǎn)生在選型時接近臨界功率檔的情況。

另外，對于出口的泵而言，有些國家對電氣防爆證的取證機構(gòu)要求較苛刻。對于屏蔽泵，因上述非標(biāo)準(zhǔn)化原因不僅會增加生產(chǎn)周期，反復(fù)的取證工作也會耗費大量的成本，加之近年來對于電機進線口的要求較多，屏蔽泵的標(biāo)準(zhǔn)接線盒進線口及配置的進線口引入裝置均為公司標(biāo)準(zhǔn)，面對客戶對于進線口或鋼管布線進線、或壓盤式、或鎧裝電纜進線式等多變的要求，會增加成本、延長交貨周期。

3.3 適用溫度

當(dāng)介質(zhì)溫度超過100°C時，由于電機絕緣等級的要求，屏蔽泵需使用高溫泵型，或使用帶水套電機(造成成本增加)，磁力泵在接近220°C時，仍可選用常規(guī)泵結(jié)構(gòu)。然而當(dāng)溫度超過300°C時，已接近永磁體的極限溫度(350°C)，此時高溫屏蔽泵成為首選。

對于低溫泵，一般介質(zhì)在較高壓力下才能轉(zhuǎn)化為液態(tài)，而高承壓能力的要求會制約磁力泵的應(yīng)用;此外，低溫介質(zhì)的汽化壓力隨溫度變化較為敏感，磁力泵較屏蔽泵可調(diào)整的內(nèi)部空間較小，因此在介質(zhì)的適用溫度上，屏蔽泵占有較多的選擇優(yōu)勢。

3.4 承壓能力

屏蔽泵的基本設(shè)計為二次密封和二次控制，無泄漏相對安全性比磁力泵高出很多。屏蔽泵的定子屏蔽套外直接與電機定子鐵芯相接，定子鐵芯很厚，使得屏蔽泵的承壓等級可以高達10MPa以上，而磁力泵因隔離套懸浮于內(nèi)磁轉(zhuǎn)子單元與外磁驅(qū)動單元之間，其承壓能力受限于自身厚度和封頭結(jié)構(gòu)，承壓能力一般為4MPa，如單純通過增加隔離套厚度以增大承壓能力時，會造成磁渦流損失增加，導(dǎo)致磁力耦合器效率下降，造成磁力泵整機效率下降。

3.5 介質(zhì)性質(zhì)

磁力泵中使用永磁磁塊，輸送的介質(zhì)中不允許有鐵磁性物料的存在，否則微小顆粒集聚在磁塊周圍，將堵塞內(nèi)循環(huán)通道，致使軸向力破壞，也會導(dǎo)致磁渦流熱量無法排散，嚴重時可造成磁塊燒毀退磁，造成滑動軸承干磨碎裂。

對于粘度較高的介質(zhì)，屏蔽泵轉(zhuǎn)子較磁力泵長，在平衡軸向力方面有優(yōu)勢;但對于粘度較小的介質(zhì)，屏蔽泵轉(zhuǎn)動部件相對磁力泵內(nèi)磁轉(zhuǎn)動單元較重，不易形成滑動軸承的液膜。對于大型屏蔽泵而言，必須做成立式結(jié)構(gòu)，在介質(zhì)粘度允許范圍內(nèi)，磁力泵仍可采用臥式結(jié)構(gòu)，相對簡單。