磁力泵在醋酸系统中的应用及故障分析.pdf

52-故障诊断
石油与化工设备
2010年第13卷
磁力泵在醋酸系统中的应用及故障分析
赵洋,徐民,朱健,赵鹏,杨东辉
(充矿国泰化工有限公司,山东隊州277527)
[摘要]介绍了磁力泵的结构及运行经验,论述了磁力泵常见故障的原因及排除方法
[关鍵词]磁力泵;永磁体;内磁转子;外磁转子;故障排除
磁力泵发展简介
石油化学工业的快速发展,促进了装置的
大型化和工艺流程的多样化和复杂化,要求输送
介质的流程泉具有更高的可靠性、安全性和经济
性。无泄漏磁力泵在这种背景下应运而生。
无泄漏磁力泵的历史可追溯到1943年,当年
英国将这项专利授予查尔斯?霍华德和杰弗里?霍
华德兄弟。磁力泵的早期工业开发是霍华德兄弟
通过其公司一一霍华德机械发展有限公司(后缩
写为HMD)开始的。1947年制造了世界上第一台
1
磁力泵,几乎与此同时,1947~1948年西德的弗朗
兹●克劳斯也成功地开发了磁力泵。
图1磁力泵结构图
我国于上世纪70年代末、80年代初开始研制
1-什轮;2泵体;3-泵盖;4-中间架;5泵轴;6-内磁转子;
外磁转子;8连接架;9-口环;10-滑动轴承;11-隔离套
磁力泵,开始仅局限于几个科研院所。在江浙地
区的小型磁力泵生产厂家,只能生产小功率塑料磁力泵在醋酸行业得以推广,主要取決于耐温可
磁力泵。直至90年代后期,国内生产大功率金属达350℃的钐钻2.17级永磁体的心泛应用。
磁力驱动泵的厂家大量出现,大大推动了我国磁
可逆机损失
力泵的发展与应用。
将適钐钴1.5級
2磁力泵基本结构
能钙2.17没
30
磁力驱动泵是利用内外两个导磁体和设置
可逆扭矩损失
其上的水磁体组成主、从磁转子带动叶轮达到输0于rs
送工艺介质的目的。即电机带动主动磁转子旋转
梨度
时,可通过内外磁转子中永磁体相互间产生的磁
转矩(磁场力)来实现两组成部件的同步旋转。
c°c100°c200°c300°C400°℃500°c600°c700°c
由于在主、从动件之间设有用金属或非金属的材
图2温度对磁扭矩的影响
料制成的隔离套(或称密封套),就把从动件密
封在工作容器内,即可制成不用接触传递动力而3磁力泵常见故障
达到无泄漏磁力驱动
3.1防撞环和外磁缸碰撞
磁力泵具有无泄漏、无密封等特点,在易燃
故障原因:(1)泵壳防撞环出现变形或磨
易爆等化工工艺流程中使用很多。图1为一种磁力换;(2)外磁缸对于电机或轴承箱同心度超出
泵的典型结构图。
0.10mm的常规要求。
磁力泵永磁体的发展经历了铝镍钴、铁氧
故障排除方法:(1)正确安装防撞环
体、稀土水磁三个阶段。磁力泵迅速发展的原因作者简介:赵洋(1975一),男,山东滕州人,大学本科学
主要取决于高性能磁性材料的开发成功。同样
历,现任兖矿国泰化工有限公司车间主任
第7期
赵洋等磁力泵在醋酸系统中的应用及故障分析
(2)检查外磁缸安装位置。
封套),实现将从动件密封在工作容器内而达到
3.2内部介质脏
无泄漏磁力驱动。内外磁缸与隔离罩安装时要求
故障原因:因磁力泵需用输送工艺介质实现
具有较高的同轴度、垂直度要求,同时内外磁缸
碳化硅轴承的润滑,工艺介质脏将导致碳化硅轴
与隔离罩保持较小的均匀间隙,当内部过流部件
承及隔离罩的损坏。
流入颗粒>150微米时,颗粒将引起内磁缸与隔离
罩的磨损,从而造成设备损坏。
故障排除方法:(1)定期进行泵内部过流部
件的清理;(2)检査进口过滤网;(3)确认介
故障排除方法:(1)检查过滤网;(2)确
质成分。
认介质成分。
3.3系统管道含铁屑
3.7泵干运转
故障原因:由于磁力泵利用内外磁性转子进润滑及冷
故障原因:由于磁力泵需用输送工艺介质实现
行驱动,金属铁屑进入磁缸内后,被磁力吸附,
润滑及冷却,所有磁力泵均严禁设备在无工艺介质
导致设备发生破坏性损坏。
的情况下干转运行。操作失误导致磁力泵出现一定
时间的干运转,使设备内磁缸、泵轴、外磁缸、碳
故障排除方法:(1)检査进口过滤网;
化硅轴承等部件严重损坏,甚至设备报废。
2)确认介质成分;(3)加装进口磁性过滤。
故障排除方法:(1)检査进出口阀、过滤
3.4介质中夹带气体
网;(2)测算最小安全流量;(3)测算最大内
(1)对碳化硅轴承的影响:液膜破坏导致轴部压差。
承损坏;
3.8外磁缸受热膨胀
(2)对磁性联轴器的影响:通过泵得到的扬
故障排除方法:(1)注意润滑油加注量;
程
磁性联轴器的温度(2)联轴器对中确认
升高,导致设备发生损坏和故障。
3.9水锤现象
3.5NPSH汽蚀
故障原因:
针对所有离心泵的基本要求:NPSH.A(系统
提供的气蚀余量)必须大于NPSH.R(泵所要求的
普遍使用的隔离單最大耐压为1500PSI/
气蚀余量);如果满足不了要求,产生的气蚀将
103.5BAR,不正确的管道配制及工艺操作导致工
导致磁力泵发生:剧烈振动、爆破噪音、设备损
况严重失衡时,会造成瞬间的高压水锤现象,导
坏等等故障。
致隔离罩出现变形甚至击穿泄漏
3.5.1低于最小安全流量运行
故障排除方法:(1)进、出口压力确认;
故障原因:由于磁力泵需用输送工艺介质实現现艺操作工况。
(2)检査出口逆止阀、正确安装;(3)排査工
润滑,各类型磁力泵均规定了泵的最小流量,所有
磁力泵均严禁在低于设备最小流量状态下运行。
4磁力泵的应用趋势
故障排除方法:査询并计算最小安全流量图
据有关资料,国外磁力泵的使用已达到泵使用
表并确认操作方式。
总量的30%,而国内尚不足5%。随着环境保护法、
3.5.2内部润滑压差过小或运行流量过大
产品责任法以及卫生与安全法规的推行,磁力泵在
定范围内有取代普通泵和其它无泄漏泵的趋势。
故障排除方法:査询内部最小、最大压差图在醋酸系统这类腐蚀性较强的输送环境,磁力泵以
表来确定。
其安全、无泄漏等优点得到了广泛应用。
3.5.3 NPSHA故障排除方法:提高系统管道 NPSHA。
◆参考文献
提高 NPSHA的方法:泵入口叶轮前增加诱导[沈阳水泵研究所,中国农业机械化研究院,叶片泵设计
轮。
手册M北京:机械工业出版社,1983.
3.6内部过流部件流入颗粒>150微米
[2]胜达因NMD无泄漏磁力驱动泵产品介绍样本及安装维护
手册?
故障原因:由于磁力泵是利用在主、从动件
之间金属或非金属的材料制成的隔离套(或称密收稿日期:20100528:修回日期:2010-0623