Продажа и доставка по всей России, Белоруссии и Казахстану

Телефон: Санкт-Петербург Минск Алма-Ата (812) 490-75-03 +375-447-53-37-11 +7 (72734) 932-00 Все контакты

Насосы с магнитной муфтой. Новые материалы побеждают проблемы.


ПРОБЛЕМА ГЕРМЕТИЧНОСТИ

Ряд отраслей в современной промышленности связан с применением агрессивных и опасных жидких сред, в связи с чем, возникают особые требования по герметичности трубопроводов и оборудования. Подобные задачи решаются технологами в химической, пищевой, фармацевтической промышленности, энергетике и даже в производстве электроники, одним словом – везде, где требуется исключить попадание продукта из трубопровода в среду, или наоборот примесей из среды в трубопровод.

СЛАБОЕ МЕСТО - НАСОС

Особая роль в надежности таких систем отводится насосам, поскольку  они, как и запорная арматура, традиционно считаются слабым звеном. Причина в неизбежных зазорах между валом привода и корпусом насоса. В традиционных схемах они герметизируются главным образом сальниковыми уплотнениями.
В целом, они достаточно надежны, но их приходится регулярно менять, при этом участок обязательно разгерметизируется, также проблемы могут появиться при замене или ремонте двигателей и т.д. В свете постоянно ужесточающихся экологических и санитарных норм любая утечка становится для производителя серьезной угрозой, не говоря уже  о прямых убытках и затратах. Поэтому конструкторы всерьез занимались разработкой абсолютно герметичных насосов, пытаясь полностью исключить уплотнения из конструкции.

МАГНИТНАЯ МУФТА – РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Полностью избавиться от механического соединения крыльчатки и двигателя и, соответственно, от проблемного уплотнения удалось с помощью магнитной муфты. В такой конструкции вал с крыльчаткой и ведомым колесом с магнитами спрятан в герметичном корпусе, а двигатель вращает наружное ведущее колесо с магнитами. Утечки в такой схеме не появятся, пока не будет разбит или разрушен корпус насоса.
Для того чтобы такая конструкция надежно заработала на практике, пришлось немало потрудиться. Источником основных проблем были агрессивные условия эксплуатации и некоторые особенности новой схемы. Перечислим все по порядку.

  1. АГРЕССИВНЫЕ СРЕДЫ

    Герметичные насосы нужны для перекачки кислот, щелочей и других агрессивных жидкостей. Потому все детали, контактирующие со средой, не должны с ней взаимодействовать или подвергаться коррозии. Условие не новое и пути решения известны – нержавеющая сталь, полимеры, композиты.

  2. ТВЕРДЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ

    Это и следующее условие связано с особой схемой смазки у таких насосов. Вал, втулки и осевые опорные шайбы в большинстве конструкций смазываются той же жидкостью, что и перекачивается. Соответственно, если в ней имеются твердые включения, то они способны разрушить поверхности вала и втулок.
    Избавиться от этого можно разными способами, например, брать жидкость с выхода насоса по отдельному каналу, фильтровать и направлять на смазку, а затем сбрасывать снова в рабочий объем. Есть и другой способ, но о нем чуть позже!

  3. «СУХОЙ ХОД»

    Не забывайте, что втулки и осевые опоры – подшипники скольжения, и работа без смазки неминуемо приводит к поломке. Проблема может появиться во время пуска и отключения, при работе с частично заполненным  трубопроводом, прерывистым потоком среды и в других схожих ситуациях. Полностью исключить ее не удается, в такой ситуации единственным выходом остается подбор сплавов или композитов, которые как можно дольше выдерживают такой режим.
    Еще одним способом увеличения максимального времени «сухого хода» стали схемы автоматического выбора нейтрального положения крыльчатки, в котором она не контактирует с осевыми опорами, и соответственно отсутствует трение.

НАСОСЫ АСТЕРИОН

Конструкционные  отличия насосов с магнитными муфтами связаны с тем, каким образом производители справлялись с перечисленными проблемами. В этом разделе мы познакомим вас с оригинальными техническими решениями, благодаря которым насосы Астерион им стали одними из самых надежных в своем классе.
Насосы с  магнитной муфтой марки Астерион могут служить примером преодоления технических сложностей в процессе конструирования. В них используется несколько компоновок вала, направляющих и опорных втулок из различных коррозионно-стойких материалов. Каждая компоновка предназначена для определенных условий эксплуатации, и в документации фирмы именуется внутренней структурой. Им присвоены  обозначения: N, R, X, а также индексы 1 или 2 в зависимости от материала корпуса.

 

НАИМЕНОВАНИЕ

МАТЕРИАЛ КОРПУСА

Полипропилен, армированный стекловолокном

Фторопласт, армированный углеродным волокном

ТИП ВНУТРЕННЕЙ СТРУКТУРЫ (КОМПОНОВКА МАТЕРИАЛОВ)

N1

R1

X1

N2

R2

X2

МАТЕРИАЛ НАПРАВЛЯЮЩИХ ВТУЛОК

GFR/PTFE

Carbon HD

SiC

GFR/PTFE

Carbon HD

SiC

МАТЕРИАЛ ОСЕВЫХ ОПОРНЫХ ВТУЛОК

Керамика CER (Al2O3)

Карбид кремния SiC

МАТЕРИАЛ ВАЛА

Керамика CER (Al2O3)

Карбид кремния SiC

ХАРАКТЕРИСТИКА ВНУТРЕННИХ СТРУКТУР

N – перекачивание чистых агрессивных сред без механических примесей и включений Применяются направляющие втулки из тефлона, армированного стекловолокном (GFR/PTFE, Rulon®), что обеспечивает стойкость к агрессивным жидкостям, таким как  гипохлорит натрия,  бромные и хромистые растворы, азотная, соляная, серная кислота и др.


R – работа с интервалами «сухого хода»
Насосы АСТЕРИОН,  с внутренней структурой «R» могут  безопасно работать ограниченное время в условиях «сухого хода». Опасность преодолевается благодаря направляющим втулкам из высокоплотного углерода (Carbon HD). Он имеет низкие коэффициенты трения и расширения,  выдерживает очень высокие температуры (до3900°К). Такой материал обеспечивает до 25 минут работы подшипников скольжения без смазки, однако он хрупок и не может противостоять твердым примесям.


X – перекачивание   жидкостей с твердыми включениями
Структура с направляющей втулкой из чистого SiC (карбид кремния). Твердость,  тугоплавкость, стойкость к истиранию и делают его пригодным для создания подшипников скольжения. Структура «Х» с направляющей втулкой из  SiC, в  насосах «АСТЕРИОН» серии MDA позволяет перекачивать жидкости с 5% содержанием твердых включений размером до 0,5 мм.


Индексы структуры «1» и «2»
Во всех структурах с индексом «1» применяются вал и осевые опорные втулки из керамики. В компоновках с индексом «2» направляющие втулки изготавливаются из тех же материалов, а вал и осевые опорные втулки сделаны из карбида кремния (SiC). Добавим, что корпус таких насосов исключает появление статических разрядов, благодаря армированию углеродным волокном.

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ ПОЛОЖЕНИЯ КРЫЛЬЧАТКИ ПРИ «СУХОМ ХОДЕ»

В насосах Астерион серии MDA применяется оригинальное техническое решение для повышения времени «сухого хода». Идея его заключается в исключении трения между направляющими и опорными втулками в период отсутствия смазки. Для этого устанавливаются дополнительные постоянные магниты, оттягивающие крыльчатку в нейтральное положение между опорными втулками при отсутствии гидродинамического давления перекачиваемой жидкости, т.е., когда ее попросту нет! В таком положении направляющие втулки не касаются осевых опорных, и соответственно, между ними нет трения. Благодаря этому обще время сухого хода в насосах со структурой R может достигать 5 часов при полном отсутствии жидкости в проточной части.

Вернуться к списку новостей
Ваше имя
Ваш E-mail*
Сообщение
Защита от автоматических сообщений
CAPTCHA
Введите слово на картинке*