Sistemas de transferência de fluidos por bomba magnética

Com relação à questão da desmagnetização das bombas de acionamento magnético discutida na sessão anterior, nesta sessão, Anhui Shengshi Datang serão tomadas algumas medidas de proteção.Medidas de melhoria para Bomba de acionamento magnético Desmagnetização1. Abordagem de melhoriaAo aprimorar a desmagnetização de bombas de acionamento magnético, o foco principal reside na melhoria do resfriamento da lubrificação para evitar a vaporização do fluido de fricção, que leva ao atrito seco. Contudo, também é necessário considerar que o fluido transportado pode conter substâncias vaporizáveis ​​e voláteis. De acordo com o princípio da conservação de energia, a velocidade do fluido transportado pode ser reduzida e a pressão estática aumentada para intensificar o grau de vaporização do fluido, prevenindo, assim, a vaporização causada pelo excesso de temperatura. Com base nessa abordagem de melhoria, podem ser implementadas otimizações abrangentes nas áreas do rotor e dos mancais da bomba de acionamento magnético.2. Medidas de Melhoria(1) O rolamento da bomba de acionamento magnético precisa ser alterado de semi-oco para totalmente oco, e o furo de retorno deve ser completamente perfurado para se tornar um furo passante, aumentando efetivamente a vazão real do fluido para resfriamento e lubrificação.(2) Durante a instalação, é essencial garantir que os sentidos de rotação das ranhuras espirais coincidam. A função das ranhuras espirais é proporcionar a lavagem e lubrificação do fluido. Portanto, o sentido de rotação das ranhuras espirais deve ser claramente indicado para garantir um fluxo mais suave do fluido. Durante a rotação em alta velocidade, parte do calor será dissipada, aumentando assim os efeitos de resfriamento e lubrificação nos mancais e anéis de encosto e promovendo a formação de uma película protetora líquida durante o atrito.(3) A seção do impulsor precisa ser ajustada, mas é necessário garantir que a eficiência do impulsor permaneça inalterada. O ajuste do impulsor não apenas reduz a velocidade do fluxo de fluido, mas também aumenta o grau de vaporização do meio por meio da pressão estática, melhorando o efeito de vaporização. Ao mesmo tempo, a faixa de operação da bomba de acionamento magnético precisa ser expandida para reduzir o impacto da vibração do processo durante a operação.(4) Um dispositivo de proteção precisa ser instalado na bomba de acionamento magnético. Durante a operação, se algum componente for sobrecarregado ou o rotor magnético interno ficar preso na condição de "travamento do rolamento", o dispositivo de proteção pode fazer com que ele se desengate automaticamente, fornecendo proteção abrangente para a bomba de acionamento magnético.Considerações operacionais para bombas de acionamento magnéticoPara resolver de forma definitiva o problema de desmagnetização das bombas de acionamento magnético, além de melhorias abrangentes, os seguintes pontos devem ser observados durante a operação:1. Antes de ligar a bomba de acionamento magnético, é necessário realizar a escorva para garantir que não haja ar ou gás dentro da bomba.2. Os mancais da bomba de acionamento magnético dependem do fluido bombeado para refrigeração e lubrificação. Portanto, é essencial garantir que a bomba de acionamento magnético não funcione a seco ou que todo o fluido seja removido, pois isso pode causar falha nos mancais devido ao atrito a seco ou a um aumento repentino e significativo da temperatura dentro da bomba, levando à desmagnetização do rotor magnético interno.3. Se o fluido transportado contiver partículas, uma tela de filtro deve ser instalada na entrada da bomba para evitar a entrada excessiva de detritos na bomba de acionamento magnético.4. Componentes como o rotor e o virabrequim possuem fortes propriedades magnéticas. Durante a instalação e a remoção, o alcance do campo magnético deve ser totalmente considerado. Caso contrário, pode afetar equipamentos eletrônicos próximos. Portanto, a instalação e a remoção devem ser realizadas a uma distância segura dos dispositivos eletrônicos.5. Durante o funcionamento da bomba de acionamento magnético, nenhum objeto deve entrar em contato com o rotor magnético externo para evitar danos e outros problemas.6. A válvula de saída não deve ser fechada durante o funcionamento da bomba de acionamento magnético, pois isso pode danificar componentes como os rolamentos e o aço magnético. Se a bomba continuar a funcionar normalmente após o fechamento da válvula de saída, esse tempo deve ser controlado em até 2 minutos para evitar a desmagnetização.7. A válvula de entrada da tubulação não deve ser usada para controlar a vazão do fluido, pois isso pode causar cavitação.8. Após a bomba de acionamento magnético ter funcionado continuamente por um determinado período, ela deve ser desligada adequadamente. Após confirmar que o desgaste nos rolamentos e anéis de encosto não é severo, desmonte-os para inspecionar os componentes internos. Se forem encontrados pequenos problemas em algum componente, substitua-o imediatamente.Além das considerações acima, seguem alguns pontos complementares:A. Causa raiz: Compreensão aprofundada do mecanismo de desmagnetizaçãoO acoplador magnético de um bomba de acionamento magnético Consiste em um rotor magnético interno e um rotor magnético externo. Quando o rotor magnético interno superaquece devido à refrigeração e lubrificação insuficientes, ou quando condições anormais (como atrito seco ou cavitação) causam um aumento acentuado de temperatura, assim que a temperatura de Curie de materiais magnéticos permanentes como o NdFeB (tipicamente entre 110 °C e 150 °C) é atingida, seu magnetismo diminui drasticamente ou até mesmo desaparece permanentemente. Portanto, o objetivo final de todas as medidas é garantir que o rotor magnético interno permaneça sempre abaixo de uma temperatura segura.B. Medidas preventivas durante o projeto e a seleção (controle de origem)Os seguintes aspectos são cruciais na compra ou melhoria de bombas de acionamento magnético:1. Selecionando o material magnético e o grau de proteção adequados:a. Neodímio Ferro Boro (NdFeB): Produto de alta energia magnética, porém com temperatura de Curie relativamente baixa e propenso à corrosão. É imprescindível garantir encapsulamento completo (por exemplo, com revestimento de aço inoxidável) e boa refrigeração.b. Samário Cobalto (SmCo): Apresentam um produto de energia magnética ligeiramente inferior, mas uma temperatura de Curie mais elevada (podendo ultrapassar os 300 °C), melhor estabilidade térmica e maior resistência à corrosão. Para condições de alta temperatura ou aplicações que exigem alta confiabilidade, os ímanes de SmCo devem ser priorizados.c. Consultar fornecedores: Esclareça o material do ímã, sua classe e a temperatura de Curie.2. Fornecer parâmetros operacionais precisos:Durante o processo de seleção, é essencial fornecer ao fabricante as características precisas do fluido (incluindo composição, viscosidade, teor e tamanho das partículas sólidas), temperatura de operação, pressão de entrada, faixa de vazão, etc. Isso ajuda o fabricante a selecionar o tipo de bomba, os materiais e o projeto do circuito de refrigeração mais adequados às suas necessidades.3. Considere instalar um sistema de monitoramento de temperatura:a. Monitoramento da temperatura da manga de isolamento: Instale sensores de temperatura (por exemplo, PT100) na parede externa da luva de isolamento. Como a temperatura interna do rotor magnético é difícil de medir diretamente, a temperatura da luva de isolamento é o indicador mais direto. Configurar alarmes de alta temperatura e intertravamentos de desligamento é o meio automatizado mais eficaz para prevenir a desmagnetização.b. Monitoramento de rolamentos: Bombas avançadas de acionamento magnético podem ser equipadas com monitores de desgaste de rolamentos para fornecer alertas precoces antes que o desgaste severo leve ao aumento da temperatura. C. Principais Considerações Suplementares em Operação e ManutençãoAlém da já mencionada preparação inicial, da prevenção do funcionamento a seco e da prevenção da cavitação, deve-se observar também o seguinte:1. Circuito de resfriamento e fluxo contínuo estável mínimo:a. As bombas de acionamento magnético possuem uma vazão mínima contínua estável. Operar abaixo dessa vazão significa que o calor dissipado pela circulação interna do fluido é insuficiente, levando ao acúmulo de temperatura.b. É essencial garantir que a linha de retorno de refrigeração da bomba (se houver) esteja desobstruída. Essa linha não só fornece lubrificação aos rolamentos, como também é vital para o resfriamento do rotor magnético interno. Essa linha nunca deve ser fechada ou bloqueada.2. Evite a operação com "baixo fluxo":A operação prolongada próxima ao ponto de vazão mínima resulta em baixa eficiência, com a maior parte do trabalho convertido em calor, causando, da mesma forma, aumento da temperatura do fluido e elevando o risco de desmagnetização. Certifique-se de que a bomba opere dentro de sua faixa de eficiência.3. Pressão do sistema e altura de sucção positiva líquida (NPSH):a. Garantir pressão de entrada suficiente: O aumento da pressão estática mencionado para melhorar a vaporização significa essencialmente aumentar o NPSH disponível (NPSHa) para um valor significativamente maior que o NPSH requerido (NPSHr) da bomba. Isso é fundamental para prevenir a cavitação, visto que a vibração e as altas temperaturas localizadas geradas por ela representam uma dupla ameaça para as bombas de acionamento magnético.b. Monitorar filtros de entrada: Para meios filtrantes que contenham impurezas, o filtro de entrada deve ser limpo regularmente. O entupimento pode causar queda de pressão na entrada, induzindo à cavitação.4. Planos de Contingência para Condições Anormais:a. Interrupção de energia: Se uma fábrica sofrer uma queda repentina de energia seguida de um rápido restabelecimento, tenha cautela, pois o fluido no sistema pode ter vaporizado parcialmente ou a bomba pode ter acumulado ar. Nesses casos, siga os passos iniciais de inicialização para inspeção e escorva; não ligue o equipamento diretamente.b. Transferência em meio quente: Ao transportar fluidos facilmente vaporizáveis, considere isolar a tubulação de entrada e até mesmo resfriar o corpo da bomba (por exemplo, adicionando uma camisa de resfriamento a água) para garantir que o fluido permaneça em estado líquido ao entrar na bomba.D. Manutenção e Inspeção Aprofundadas1. Inspeção regular de desmontagem:Além de verificar o desgaste dos rolamentos e anéis de encosto, concentre-se na inspeção da luva de isolamento e das superfícies internas do rotor magnético. Quaisquer arranhões ou pontos de desgaste podem indicar refrigeração inadequada ou desalinhamento.Verifique a intensidade magnética do rotor magnético interno (usando um gaussímetro), estabeleça registros de dados históricos e acompanhe sua tendência de decaimento magnético.2. Gerenciamento de bombas de reserva:O rotor magnético interno de uma bomba de acionamento magnético armazenada em modo de espera de longo prazo pode sofrer uma ligeira desmagnetização devido a campos magnéticos dispersos ou vibrações no ambiente. Gire a bomba regularmente e alterne o seu uso.

Bombas magnéticas são bombas comumente utilizadas, e a desmagnetização é uma causa relativamente frequente de danos. Uma vez que a desmagnetização ocorre, muitas pessoas podem se ver em situação de prejuízo, o que pode levar a perdas significativas no trabalho e na produção. Para evitar tais situações, Anhui Shengshi Datang explicarei brevemente hoje por que as bombas magnéticas sofrem desmagnetização. 1. Estrutura e princípio da bomba magnética1.1 Estrutura geralOs principais componentes da estrutura geral de uma bomba magnética incluem a bomba, o motor e o acoplador magnético. Entre eles, o acoplador magnético é o componente principal, abrangendo peças como o invólucro de contenção (lata isolante) e os rotores magnéticos interno e externo. Ele impacta significativamente a estabilidade e a confiabilidade da bomba magnética. 1.2 Princípio de funcionamentoUma bomba magnética, também conhecida como bomba acionada magneticamente, opera principalmente com base no princípio do magnetismo moderno, utilizando a atração de ímãs por materiais ferrosos ou os efeitos da força magnética dentro dos núcleos magnéticos. Ela integra três tecnologias: fabricação, materiais e transmissão. Quando o motor é conectado ao rotor magnético externo e ao acoplamento, o rotor magnético interno é conectado ao impulsor, formando uma carcaça de contenção selada entre os rotores interno e externo. Essa carcaça de contenção é firmemente fixada à tampa da bomba, separando completamente os rotores magnéticos interno e externo, permitindo que o meio transportado seja transmitido para a bomba de forma selada e sem vazamentos. Quando a bomba magnética é acionada, o motor elétrico aciona o rotor magnético externo para girar. Isso cria atração e repulsão entre os rotores magnéticos interno e externo, fazendo com que o rotor interno gire junto com o rotor externo, que por sua vez gira o eixo da bomba, realizando a tarefa de transportar o meio. As bombas magnéticas não apenas resolvem completamente os problemas de vazamento associados às bombas tradicionais, como também reduzem a probabilidade de acidentes causados ​​pelo vazamento de meios tóxicos, perigosos, inflamáveis ​​ou explosivos. 1.3 Características das Bombas Magnéticas(1) Os processos de instalação e desmontagem são muito simples. Os componentes podem ser substituídos em qualquer lugar e a qualquer momento, sem custos significativos e mão de obra para reparos e manutenção. Isso reduz efetivamente a carga de trabalho do pessoal relevante e reduz substancialmente os custos de aplicação.(2) Eles aderem a padrões rigorosos em termos de materiais e design, enquanto os requisitos para processos técnicos em outros aspectos são relativamente baixos.(3) Eles fornecem proteção contra sobrecarga durante o transporte da mídia.(4) Como o eixo de transmissão não precisa penetrar na carcaça da bomba e o rotor magnético interno é acionado somente pelo campo magnético, um caminho de fluxo completamente selado é realmente alcançado.(5) Para invólucros de contenção feitos de materiais não metálicos, a espessura real é geralmente inferior a cerca de 8 mm. Para invólucros de contenção metálicos, a espessura real é inferior a cerca de 5 mm. No entanto, devido à espessura da parede interna, eles não serão perfurados ou desgastados durante a operação da bomba magnética. 2. Principais Causas de Desmagnetização em Bombas Magnéticas2.1 Problemas de Processo OperacionalBombas magnéticas representam tecnologias e equipamentos relativamente novos, exigindo alta proficiência técnica durante a aplicação. Após a desmagnetização, aspectos operacionais e de processo devem ser primeiramente investigados para descartar problemas nessas áreas. O conteúdo da investigação inclui seis partes:(1) Verifique as tubulações de entrada e saída da bomba magnética para garantir que não haja problemas com o fluxo do processo.(2) Verifique o dispositivo de filtragem para garantir que esteja livre de detritos.(3) Execute a escorva e a ventilação da bomba magnética para garantir que não haja excesso de ar em seu interior.(4) Verifique o nível do líquido no tanque de alimentação auxiliar para garantir que esteja dentro da faixa normal.(5) Verifique as ações do operador para garantir que não ocorreram erros durante a operação.(6) Verifique as operações do pessoal de manutenção para garantir que eles estejam em conformidade com os padrões relevantes durante a manutenção. 2.2 Questões de projeto e estruturaisApós investigar exaustivamente os seis aspectos acima, é necessária uma análise abrangente da estrutura da bomba magnética. Os mancais deslizantes desempenham um papel de resfriamento quando a bomba magnética transporta o fluido. Portanto, é essencial garantir uma vazão de fluido suficiente para resfriar e lubrificar efetivamente a folga entre a carcaça de contenção e os mancais deslizantes, bem como o atrito entre o anel de encosto e o eixo. Se houver apenas um furo de retorno para os mancais deslizantes e o eixo da bomba não estiver interconectado com o furo de retorno, o efeito de resfriamento e lubrificação pode ser reduzido. Isso impede a remoção completa do calor e dificulta a manutenção de um bom estado de atrito do líquido. Em última análise, isso pode levar à gripagem dos mancais deslizantes (travamento do mancal). Durante esse processo, o rotor magnético externo continua a gerar calor. Se a temperatura do rotor magnético interno permanecer dentro do limite, a eficiência da transmissão diminui, mas pode ser potencialmente melhorada. No entanto, se a temperatura exceder o limite, não há como remediar. Mesmo que esfrie após o desligamento, a eficiência reduzida da transmissão não pode retornar ao seu estado original, o que faz com que as propriedades magnéticas do rotor interno diminuam gradualmente, levando à desmagnetização da bomba magnética. 2.3 Problemas com propriedades médiasSe o meio transportado pela bomba magnética for volátil, ele pode vaporizar quando a temperatura interna aumentar. No entanto, tanto o rotor magnético interno quanto a carcaça de contenção geram altas temperaturas durante a operação. A área entre eles também gera calor devido ao estado de vórtice, fazendo com que a temperatura interna da bomba magnética aumente bruscamente. Se houver problemas com o projeto estrutural da bomba magnética, afetando o efeito de resfriamento, quando o meio for fornecido à bomba, ele poderá vaporizar devido à alta temperatura. Isso faz com que o meio se transforme gradualmente em gás, afetando gravemente a operação da bomba. Além disso, se a pressão estática do meio transportado dentro da bomba magnética for muito baixa, a temperatura de vaporização diminui, induzindo cavitação. Isso pode interromper o transporte do meio, causando a queima ou o travamento dos mancais da bomba magnética devido ao atrito seco. Embora a pressão no impulsor varie durante a operação, os efeitos da força centrífuga podem causar pressão estática muito baixa na entrada da bomba. Quando a pressão estática cai abaixo da pressão de vapor do meio, ocorre cavitação. Quando a bomba magnética entra em contato com o meio cavitante, se a escala de cavitação for pequena, isso pode não afetar significativamente a operação ou o desempenho da bomba. No entanto, se a cavitação do meio se expandir a uma determinada escala, um grande número de bolhas de vapor se formará dentro da bomba, potencialmente bloqueando todo o caminho do fluxo. Isso interromperá o fluxo do meio dentro da bomba, levando a condições de atrito seco devido à interrupção do fluxo. Se o projeto estrutural da bomba resultar em um efeito de resfriamento inadequado, a temperatura do invólucro de contenção poderá se tornar excessivamente alta e causar danos, aumentando subsequentemente a temperatura do meio e do rotor magnético interno.