“零泄漏”: 通過磁力耦合傳動技術(shù),徹底取消動密封,依賴隔離套形成的靜密封屏障來實現(xiàn)。不銹鋼結(jié)構(gòu)確保了靜密封連接(如焊接)的可靠性和耐久性。
“耐高低溫”:
不銹鋼泵體/部件: 提供基礎(chǔ)的耐高溫氧化、耐低溫脆化、耐腐蝕能力和良好的熱膨脹匹配。
高溫/低溫磁體:確保在極端溫度下磁傳動系統(tǒng)仍能穩(wěn)定可靠工作(高溫不退磁,低溫性能穩(wěn)定)。
耐溫隔離套材料:在極端溫度下保持強(qiáng)度、密封性和低渦流損耗。
耐溫密封元件:保證輔助靜密封點的可靠性。
漩渦泵結(jié)構(gòu):非接觸設(shè)計適應(yīng)熱脹冷縮,減少高溫卡死或低溫摩擦風(fēng)險。
一、實現(xiàn)“零泄漏”的核心原理:磁力耦合驅(qū)動
1. 取消動密封:這是最關(guān)鍵的一點。傳統(tǒng)離心泵通過機(jī)械密封或填料密封來防止泵腔內(nèi)的液體沿著泵軸泄漏到外部。這些密封是動密封,存在磨損、老化問題,是泄漏的主要源頭。
2. 磁力傳動:
磁力泵由兩部分組成:電機(jī)側(cè)(外磁轉(zhuǎn)子)和泵側(cè)(內(nèi)磁轉(zhuǎn)子+葉輪)。
電機(jī)帶動外磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
外磁轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的強(qiáng)磁場穿透靜態(tài)的隔離套(靜密封件),驅(qū)動內(nèi)磁轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)。
內(nèi)磁轉(zhuǎn)子與葉輪直接相連,從而帶動葉輪旋轉(zhuǎn)做功。
3. 隔離套的作用:
隔離套位于內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子之間,將泵腔(輸送介質(zhì)側(cè))與外部環(huán)境(電機(jī)側(cè))完全物理隔離。
隔離套是靜密封結(jié)構(gòu)(通常通過焊接或特殊密封工藝與泵體固定連接)。靜密封相比動密封更容易實現(xiàn)可靠、持久的密封效果。
由于沒有旋轉(zhuǎn)軸貫穿泵體,徹底消除了動密封點,從根本上杜絕了沿泵軸的泄漏路徑。
二、實現(xiàn)“耐高低溫”的關(guān)鍵要素(企華泵業(yè)不銹鋼磁力泵耐受-196°~400°)
1. 不銹鋼材料的優(yōu)異性能:
耐高溫性:常用的奧氏體不銹鋼(如304, 316, 316L)具有優(yōu)良的高溫強(qiáng)度和抗氧化性。304不銹鋼可在約800°C下保持較好性能(實際泵工作溫度受限于磁體和密封材料,但泵體本身耐高溫),316/316L耐高溫性更好。特殊高溫合金(如904L, Hastelloy)可用于更高溫度。
耐低溫性:不銹鋼(如304L, 316L)在低溫下無脆性轉(zhuǎn)變溫度,其韌性不會隨溫度降低而急劇下降。這使得它們非常適合用于深冷(如LNG -162°C)或低溫化工介質(zhì)。
熱膨脹系數(shù)匹配:不銹鋼部件之間的熱膨脹系數(shù)相對接近,在溫度劇烈變化時,有助于減少熱應(yīng)力,維持結(jié)構(gòu)的完整性和密封性。
耐腐蝕性:不銹鋼本身對多種腐蝕性介質(zhì)具有抵抗力,減少了因腐蝕導(dǎo)致的材料失效和潛在泄漏風(fēng)險,這對于高溫或低溫下的化學(xué)腐蝕尤為重要。
2. 關(guān)鍵部件材料的耐溫選擇:(企華泵業(yè)不銹鋼漩渦磁力泵優(yōu)選釤鈷磁鐵)
磁體:
高溫:普通鐵氧體磁鋼高溫下易退磁(居里溫度低)。因此耐高溫磁力泵必須使用稀土永磁材料,如釤鈷(SmCo)。SmCo具有極高的居里溫度(700-800°C以上)和優(yōu)異的溫度穩(wěn)定性,是高溫磁力泵的首選。高溫NdFeB的居里溫度和工作溫度(如180°C, 200°C甚至更高)也能滿足許多高溫應(yīng)用。
低溫:稀土磁體(SmCo,)在低溫下磁性能通常非常穩(wěn)定甚至略有提升,非常適合低溫應(yīng)用。
隔離套:
除了不銹鋼(304, 316L等),在要求更高強(qiáng)度、更低電導(dǎo)率(減少渦流熱)或更耐腐蝕時,常使用哈氏合金(Hastelloy C276/C22)、鈦合金(Ti)或特殊工程陶瓷。這些材料同樣具備優(yōu)異的高低溫機(jī)械性能和耐腐蝕性。
在極高/低溫下,需特別關(guān)注隔離套材料與泵體材料的熱膨脹匹配,以及焊接/連接部位的低溫韌性/高溫蠕變性能。
密封材料:
雖然主體結(jié)構(gòu)是靜密封(焊接/金屬墊片),但泵蓋與泵體之間、隔離套與泵體之間的連接可能需要輔助靜密封(如金屬纏繞墊片、O型圈)。
這些密封元件必須選用能耐受工作溫度范圍的材料(如高溫/低溫氟橡膠、全氟醚橡膠、柔性石墨、金屬等)。
3. 漩渦泵結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(對耐溫性的輔助):
開式葉輪/無接觸間隙: 漩渦泵的葉輪通常為開式或半開式,與泵蓋之間存在微小的軸向和徑向間隙(非接觸)。這種設(shè)計避免了高溫下因熱膨脹導(dǎo)致葉輪與泵體卡死的風(fēng)險,也避免了低溫下間隙變化帶來的摩擦問題。
小流量、高揚程、自吸性好:漩渦泵的特性使其在處理高粘度介質(zhì)(高溫時粘度降低,低溫時粘度升高)和需要一定自吸能力的場合仍有較好表現(xiàn)。
對顆粒容忍度相對較高:開式葉輪和無接觸設(shè)計對介質(zhì)中的微小顆粒有更好的容忍度,減少了因顆??瓕?dǎo)致溫升或損壞的風(fēng)險(這在高溫或低溫工況下尤為重要)。
因此,不銹鋼漩渦磁力泵將無泄漏的磁力驅(qū)動原理、不銹鋼的優(yōu)異綜合性能(尤其耐溫耐蝕)、精心選用的耐高溫/低溫磁性材料和隔離套材料以及漩渦泵結(jié)構(gòu)的熱適應(yīng)性完美結(jié)合,使其成為需要嚴(yán)格杜絕泄漏并應(yīng)對極端溫度(無論是高溫?zé)崦?、?dǎo)熱油,還是低溫冷凍液、液化氣體)應(yīng)用的理想選擇,廣泛應(yīng)用于化工、制藥、石化、半導(dǎo)體、空分、新能源等領(lǐng)域。