Analyse de l'énergie des pompes magnétiques

Concernant le problème de démagnétisation des pompes à entraînement magnétique abordé lors de la session précédente, dans cette session, Anhui Shengshi Datang Des mesures de protection seront mises en place.Mesures d'amélioration pour Pompe à entraînement magnétique Démagnétisation1. Approche d'améliorationPour améliorer la démagnétisation des pompes à entraînement magnétique, l'objectif principal est d'optimiser le refroidissement du lubrifiant afin d'éviter la vaporisation du fluide de friction, responsable du frottement à sec. Il est également important de tenir compte de la présence potentielle de substances vaporisables et volatiles dans le fluide véhiculé. Conformément au principe de conservation de l'énergie, la vitesse du fluide peut être réduite et la pression statique augmentée afin d'accroître sa vaporisation et ainsi prévenir efficacement la vaporisation due à une température excessive. Cette approche permet d'apporter des améliorations significatives à la roue et aux paliers de la pompe à entraînement magnétique.2. Mesures d'amélioration(1) Le palier de la pompe à entraînement magnétique doit être changé de semi-creux à entièrement creux, et le trou de retour doit être complètement percé pour devenir un trou traversant, augmentant ainsi efficacement le débit réel du fluide de refroidissement et de lubrification.(2) Lors de l'installation, il est essentiel de s'assurer que le sens de rotation des rainures hélicoïdales est identique. Ces rainures ont pour fonction d'assurer le rinçage et la lubrification du fluide. Par conséquent, leur sens de rotation doit être clairement indiqué afin de garantir un écoulement optimal du fluide. Lors d'une rotation à grande vitesse, une partie de la chaleur est évacuée, ce qui améliore le refroidissement et la lubrification des paliers et des bagues de butée et favorise la formation d'un film protecteur liquide lors du frottement.(3) La section de la roue doit être rectifiée, tout en veillant à ce que son rendement reste inchangé. La rectification de la roue permet non seulement de réduire la vitesse d'écoulement du fluide, mais aussi d'améliorer globalement le degré de vaporisation du milieu grâce à la pression statique, optimisant ainsi l'efficacité de la vaporisation. Parallèlement, la plage de fonctionnement de la pompe à entraînement magnétique doit être étendue afin de réduire l'impact des vibrations sur le procédé pendant son fonctionnement.(4) Un dispositif de protection doit être installé sur la pompe à entraînement magnétique. En cas de surcharge d'un composant ou de blocage du rotor magnétique interne (grippage des roulements), le dispositif de protection peut le désengager automatiquement, assurant ainsi une protection complète de la pompe.Considérations opérationnelles relatives aux pompes à entraînement magnétiquePour résoudre fondamentalement le problème de démagnétisation des pompes à entraînement magnétique, outre des améliorations globales, les points suivants doivent être pris en compte pendant le fonctionnement :1. Avant de démarrer la pompe à entraînement magnétique, il est nécessaire d'effectuer un amorçage afin de s'assurer qu'il ne reste pas d'air ou de gaz à l'intérieur de la pompe.2. Les paliers de la pompe à entraînement magnétique dépendent du fluide véhiculé pour leur refroidissement et leur lubrification. Il est donc essentiel de veiller à ce que la pompe ne fonctionne pas à sec et que tout le fluide soit évacué, car cela pourrait entraîner une défaillance des paliers due au frottement à sec ou une augmentation soudaine et importante de la température à l'intérieur de la pompe, provoquant la démagnétisation du rotor magnétique interne.3. Si le fluide transporté contient des particules, un filtre doit être installé à l'entrée de la pompe pour empêcher une quantité excessive de débris de pénétrer dans la pompe à entraînement magnétique.4. Des composants tels que le rotor et le vilebrequin présentent de fortes propriétés magnétiques. Lors de l'installation et du démontage, il est impératif de tenir compte de l'étendue du champ magnétique. Dans le cas contraire, cela pourrait perturber les équipements électroniques situés à proximité. Par conséquent, l'installation et le démontage doivent être effectués à distance des appareils électroniques.5. Pendant le fonctionnement de la pompe à entraînement magnétique, aucun objet ne doit entrer en contact avec le rotor magnétique extérieur afin d'éviter tout dommage et autres problèmes.6. La vanne de sortie ne doit pas être fermée pendant le fonctionnement de la pompe à entraînement magnétique, car cela pourrait endommager des composants tels que les roulements et l'acier magnétique. Si la pompe continue de fonctionner normalement après la fermeture de la vanne de sortie, ce fonctionnement doit être limité à 2 minutes afin d'éviter toute démagnétisation.7. La vanne de la conduite d'entrée ne doit pas être utilisée pour contrôler le débit du fluide, car cela pourrait provoquer une cavitation.8. Après une période de fonctionnement continu de la pompe à entraînement magnétique, il convient de l'arrêter correctement. Après avoir vérifié que l'usure des roulements et des bagues de butée n'est pas excessive, démontez-les pour inspecter les composants internes. Si des problèmes mineurs sont constatés sur l'un des composants, remplacez-le immédiatement.En plus des considérations ci-dessus, voici quelques points supplémentaires :A. Cause profonde : Compréhension approfondie du mécanisme de démagnétisationLe coupleur magnétique d'un pompe à entraînement magnétique Il se compose d'un rotor magnétique interne et d'un rotor magnétique externe. Lorsque le rotor magnétique interne surchauffe en raison d'un refroidissement et d'une lubrification insuffisants, ou lorsque des conditions anormales (telles que le frottement sec ou la cavitation) provoquent une forte hausse de température, dès que la température de Curie des matériaux magnétiques permanents comme le NdFeB (généralement entre 110 °C et 150 °C) est atteinte, leur magnétisme diminue fortement, voire disparaît définitivement. Par conséquent, l'objectif principal de toutes les mesures prises est de garantir que la température du rotor magnétique interne reste toujours inférieure à un seuil de sécurité.B. Mesures préventives lors de la conception et de la sélection (contrôle à la source)Les aspects suivants sont cruciaux lors de l'achat ou de l'amélioration des pompes à entraînement magnétique :1. Sélection du matériau magnétique et du degré de protection appropriés :a. Néodyme fer bore (NdFeB) : Produit énergétique magnétique élevé, mais température de Curie relativement basse et sensibilité à la corrosion. Un encapsulage complet (par exemple, dans un manchon en acier inoxydable) et un refroidissement efficace sont indispensables.b. Samarium Cobalt (SmCo) : Un produit énergétique magnétique légèrement inférieur, mais une température de Curie plus élevée (pouvant dépasser 300 °C), une meilleure stabilité thermique et une résistance accrue à la corrosion. Pour les applications à haute température ou exigeant une fiabilité élevée, les aimants SmCo sont à privilégier.c. Se renseigner auprès des fournisseurs : Précisez le matériau de l'aimant, sa qualité et sa température de Curie.2. Fournir des paramètres de fonctionnement précis :Lors de la sélection, il est essentiel de fournir au fabricant des caractéristiques précises du fluide (notamment sa composition, sa viscosité, sa teneur en particules solides et leur taille), sa température de fonctionnement, sa pression d'entrée, sa plage de débit, etc. Cela permettra au fabricant de sélectionner le type de pompe, les matériaux et la conception du circuit de refroidissement les mieux adaptés à vos besoins.3. Envisagez l'installation d'un système de surveillance de la température :a. Surveillance de la température du manchon isolant : Installez des capteurs de température (par exemple, PT100) sur la paroi extérieure du manchon isolant. La température du rotor magnétique interne étant difficile à mesurer directement, celle du manchon isolant en est l'indicateur le plus direct. La mise en place d'alarmes de température élevée et de dispositifs de verrouillage d'arrêt constitue le moyen automatisé le plus efficace de prévenir la démagnétisation.b. Surveillance des roulements : Les pompes à entraînement magnétique de pointe peuvent être équipées de systèmes de surveillance de l'usure des roulements afin de fournir des alertes précoces avant qu'une usure importante n'entraîne une hausse de température. C. Principales considérations supplémentaires relatives à l'exploitation et à la maintenanceOutre l'amorçage mentionné, la prévention du fonctionnement à sec et la prévention de la cavitation, il convient également de noter les points suivants :1. Circuit de refroidissement et débit continu stable minimum :a. Les pompes à entraînement magnétique ont un débit minimal continu et stable. Un fonctionnement en dessous de ce débit entraîne une évacuation insuffisante de la chaleur par la circulation interne du fluide, ce qui provoque une accumulation de chaleur.b. Il est essentiel de s'assurer que la conduite de retour de refroidissement de la pompe (le cas échéant) n'est pas obstruée. Cette conduite assure la lubrification des paliers et est vitale pour le refroidissement du rotor magnétique interne. Elle ne doit jamais être fermée ni obstruée.2. Évitez le fonctionnement à « faible débit » :Un fonctionnement prolongé à proximité du point de faible débit entraîne une faible efficacité, la majeure partie de l'énergie étant convertie en chaleur, ce qui provoque une élévation de la température du fluide et augmente le risque de démagnétisation. Assurez-vous que la pompe fonctionne dans sa plage de fonctionnement optimale.3. Pression du système et hauteur d'aspiration nette positive (NPSH) :a. Assurez-vous d'une pression d'entrée suffisante : L'augmentation de pression statique mentionnée pour améliorer la vaporisation consiste essentiellement à accroître le NPSH disponible (NPSHa) de manière significative par rapport au NPSH requis (NPSHr) de la pompe. Ceci est fondamental pour prévenir la cavitation, car les vibrations et les températures élevées localisées générées par la cavitation constituent une double menace pour les pompes à entraînement magnétique.b. Filtres d'entrée du moniteur : Pour les fluides contenant des impuretés, le filtre d'entrée doit être nettoyé régulièrement. Un colmatage peut entraîner une chute de pression à l'entrée et provoquer de la cavitation.4. Plans d'urgence pour les situations anormales :a. Coupure de courant : En cas de coupure de courant soudaine suivie d'un rétablissement rapide dans une usine, la prudence est de mise : le fluide du système peut s'être partiellement vaporisé ou de l'air peut s'être accumulé dans la pompe. Dans ce cas, suivez la procédure de démarrage initiale pour l'inspection et l'amorçage ; ne démarrez pas directement.b. Transfert à chaud : Lors du transport de fluides facilement vaporisables, il convient d'isoler la conduite d'entrée et même de refroidir le corps de la pompe (par exemple, en ajoutant une chemise d'eau de refroidissement) afin de garantir que le fluide reste à l'état liquide à son entrée dans la pompe.D. Approfondissement de la maintenance et de l'inspection1. Inspection régulière lors du démontage :Outre la vérification de l'usure des roulements et de la bague de butée, il convient d'inspecter attentivement le manchon isolant et les surfaces internes du rotor magnétique. Toute rayure ou trace d'usure peut indiquer un refroidissement insuffisant ou un défaut d'alignement.Vérifiez la force magnétique du rotor magnétique interne (à l'aide d'un gaussmètre), établissez des enregistrements de données historiques et suivez sa tendance de décroissance magnétique.2. Gestion des pompes de secours :Le rotor magnétique interne d'une pompe à entraînement magnétique stockée en réserve prolongée peut subir une légère démagnétisation due aux champs magnétiques parasites ou aux vibrations environnantes. Il est donc conseillé de faire tourner régulièrement la pompe et d'alterner son utilisation.