การวิเคราะห์และวิจัยเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมในการทำงานและการใช้ข้อต่อแม่เหล็ก

การวิเคราะห์และวิจัยเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมในการทำงานและการใช้ข้อต่อแม่เหล็ก

การวิเคราะห์ข้อบกพร่องและการรักษาของ แม่เหล็ก ขับ ปั๊ม

ในการใช้งานปั๊มขับเคลื่อนด้วยแม่เหล็ก มีข้อบกพร่อง เช่น การสึกหรออย่างรวดเร็วของตลับลูกปืนกันรุนและปั๊มแม่เหล็กสั่นสะเทือนมาก เมื่อรวมกับสถานการณ์จริงในไซต์งานแล้ว จะมีการปรับเปลี่ยนโครงสร้างบางส่วนและวิเคราะห์การสั่นสะเทือน การวิเคราะห์ข้อผิดพลาดของปั๊มไดรฟ์แม่เหล็ก

ในปี พ.ศ. 2483 ชาวอังกฤษเริ่มใช้ปั๊มไดรฟ์แม่เหล็กเพื่อแก้ปัญหาการรั่วไหลของปั๊มเคมีด้วยสารอันตราย ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีไดรฟ์แม่เหล็กได้พัฒนาอย่างรวดเร็วและค่อยๆ นำไปใช้กับปิโตรเลียม อุตสาหกรรมเคมี โลหะวิทยา ร้านขายยา การพิมพ์และการย้อมสี การชุบโลหะด้วยไฟฟ้า อาหาร การปกป้องสิ่งแวดล้อม และสาขาอื่นๆ การใช้งานและความนิยมของปั๊มหอยโข่งไดรฟ์แม่เหล็ก (เรียกว่าปั๊มแม่เหล็ก) ได้รับผลกระทบในระดับหนึ่งเนื่องจากข้อบกพร่องมากมาย ตัวอย่างเช่น วัสดุแม่เหล็กสูญเสียการกระตุ้นได้ง่าย ส่งผลให้การส่งแรงบิดผิดปกติ และข้อจำกัดของตัวกลางและแรงดันไม่สามารถตอบสนองความต้องการของกระบวนการได้

1、 ลักษณะของปั๊มแม่เหล็ก

ปั๊มแม่เหล็กเป็นปั๊มชนิดใหม่ที่ใช้ไดรฟ์แม่เหล็กแม่เหล็กถาวรเพื่อให้ได้การส่งแรงบิดแบบไม่สัมผัส เมื่อมอเตอร์ขับเคลื่อนชุดประกอบโรเตอร์แม่เหล็กภายนอก (เช่น ชุดเหล็กแม่เหล็กภายนอก) ให้หมุน เส้นแรงแม่เหล็กผ่านปลอกแยกเพื่อขับเคลื่อนชุดประกอบโรเตอร์ภายใน (เช่น ชุดเหล็กแม่เหล็กภายใน) และใบพัดให้หมุนพร้อมกัน . เนื่องจากตัวกลางอยู่ในปลอกแยกไฟฟ้าสถิต จึงบรรลุวัตถุประสงค์ในการปั๊มตัวกลางโดยไม่รั่วไหล การออกแบบช่วยให้มั่นใจได้ถึงการปิดผนึกอย่างสมบูรณ์ ไม่มีการรั่วไหลและไม่มีมลพิษ ซึ่งสามารถแก้ปัญหาการรั่วไหลของซีลเพลาของปั๊มขับเคลื่อนเชิงกลได้

1. ข้อดี: ซีลเชิงกลของปั๊มถูกยกเลิก และปัญหาที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของการทำงาน การปล่อย การหล่น และการรั่วไหลของซีลเชิงกลของปั๊มหอยโข่งจะหมดไป เป็นทางเลือกที่ดีเพื่อให้เกิดการรั่วไหลเป็นศูนย์และไม่มีมลพิษ และสามารถตระหนักถึงความปลอดภัยที่แท้จริงของอุปกรณ์ ส่วนทางไหลผ่านของปั๊มทำจากสแตนเลสและพลาสติกวิศวกรรม ซึ่งสามารถบรรลุวัตถุประสงค์ในการต้านทานการกัดกร่อน ข้อต่อแม่เหล็กถูกรวมเข้ากับตัวปั๊มซึ่งมีโครงสร้างที่กะทัดรัดและการป้องกันโอเวอร์โหลดสำหรับมอเตอร์ขับเคลื่อน ชิ้นส่วนสึกหรอน้อย บำรุงรักษาสะดวก และอายุการใช้งานยาวนาน

2. ข้อเสีย: ประสิทธิภาพการส่งข้อมูลต่ำ เมื่อเทียบกับปั๊มหอยโข่ง การใช้พลังงานจะมากภายใต้เงื่อนไขกระบวนการเดียวกัน ประสิทธิภาพของวัสดุแม่เหล็กถาวร เช่น NdFeB ที่ใช้ในประเทศจีนนั้นไม่เสถียร และการเลือกกระบวนการก็มีข้อจำกัดบางประการ โดยทั่วไป อุณหภูมิและความดันที่กำหนดของตัวกลางที่กระบวนการต้องการจะสัมพันธ์กับวัสดุตัวปั๊มของปั๊มแม่เหล็ก เมื่อตัวปั๊มทำจากวัสดุโลหะหรือเยื่อบุ F46 อุณหภูมิที่กำหนดของสื่อการทำงานคือ ≤ 80 ℃ และความดันที่กำหนดคือ ≤ 1.6MPa เมื่อตัวปั๊มทำจากวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ อุณหภูมิที่กำหนดของตัวกลางทำงานคือ ≤ 60 ℃ และความดันที่กำหนดคือ ≤ 0.6MPa เมื่ออุณหภูมิที่กำหนดของสื่อการทำงานคือ ≥ 350 ℃ ปั๊มแม่เหล็กจะตกอยู่ในอันตรายจากการสูญเสียการกระตุ้น และเป็นการยากที่จะบรรลุการทำงานที่ปลอดภัยในระยะยาว ดังนั้นจึงจำเป็นต้องออกแบบแยกต่างหาก เหมาะสำหรับการลำเลียงตัวกลางที่มีความหนาแน่น ≤ 1,300 กก./ม. และความหนืด ≤ 30 × 10-6 ม./วินาที ของเหลวที่ไม่มีระบบแม่เหล็กไฟฟ้าและไฟเบอร์ สำหรับตัวกลางที่มีความหนาแน่นและความหนืดสูง เนื่องจากแรงบิดในการส่งที่ค่อนข้างใหญ่ จึงยังไม่มีการใช้งานที่ดีในขณะนี้ โดยทั่วไปตลับลูกปืนจะหล่อลื่นและระบายความร้อนด้วยตัวกลางลำเลียง ดังนั้นปั๊มแม่เหล็กจึงถูกห้ามไม่ให้โหลดและทำงานย้อนกลับ เป็นการยากที่จะแก้ปัญหาที่เกิดจากความล้มเหลวของวัสดุแม่เหล็กในการทำงานจริง เนื่องจากแรงบิดในการส่งที่ค่อนข้างใหญ่ จึงยังไม่มีการใช้งานที่ดีในขณะนี้ โดยทั่วไปตลับลูกปืนจะหล่อลื่นและระบายความร้อนด้วยตัวกลางลำเลียง ดังนั้นปั๊มแม่เหล็กจึงถูกห้ามไม่ให้โหลดและทำงานย้อนกลับ เป็นการยากที่จะแก้ปัญหาที่เกิดจากความล้มเหลวของวัสดุแม่เหล็กในการทำงานจริง เนื่องจากแรงบิดในการส่งที่ค่อนข้างใหญ่ จึงยังไม่มีการใช้งานที่ดีในขณะนี้ โดยทั่วไปตลับลูกปืนจะหล่อลื่นและระบายความร้อนด้วยตัวกลางลำเลียง ดังนั้นปั๊มแม่เหล็กจึงถูกห้ามไม่ให้โหลดและทำงานย้อนกลับ เป็นการยากที่จะแก้ปัญหาที่เกิดจากความล้มเหลวของวัสดุแม่เหล็กในการทำงานจริง

2、 มาตรการวิเคราะห์และบำบัดข้อบกพร่อง

1. การสึกหรออย่างรวดเร็วของตลับลูกปืนกันรุนของปั๊มแม่เหล็ก

(1) การวิเคราะห์สาเหตุ

ปั๊มดูดวัตถุดิบที่ใช้เบนซินเป็นปั๊มแม่เหล็ก 50CQ-40 ที่มีอัตราการไหล 220 ลิตร/นาที ยกสูง 40 เมตร และกำลังมอเตอร์ 4kW/ชุด หลังจากที่ปั๊มทำงานเป็นระยะเวลาหนึ่ง ตลับลูกปืนด้านหลังจะสึกอย่างรุนแรง ตลับลูกปืนกันรุนด้านหลังจะหัก และใบพัด ฝาครอบด้านหน้าของตัวปั๊มและส่วนประกอบของตัวปั๊มจะสึกหรอ ทิศทางการสึกหรอของใบพัดและตลับลูกปืนกันรุนจะเหมือนกัน ซึ่งแสดงว่าใบพัดกำลังเคลื่อนตัวไปทางปลายขาเข้า และความไม่สมดุลของแนวแกนนั้นชัดเจน ขยายรูบาลานซ์ของใบพัดเดิมโดยไม่มีผลกระทบใด ๆ หลังจากการประกอบ หลังจากการตรวจสอบอีกครั้ง ความลึกของการสึกหรอของตลับลูกปืนกันรุนด้านหน้าอยู่ที่ประมาณ 2~3 มม. หลังจากเปลี่ยนวัสดุตลับลูกปืนกันรุนเป็น 1Cr13 ปัญหาก็ยังไม่ได้รับการแก้ไข จากการวิเคราะห์อย่างรอบด้านพบว่า เมื่อความแตกต่างของความดันระหว่างตลับลูกปืนภายในปั๊มและตัวกลางทั้งสองด้านของแผ่นกันรุนมีน้อย อัตราการไหลของสารหล่อลื่นปานกลางจะช้าหรือแม้กระทั่งไม่สามารถไหลได้ ด้วยวิธีนี้ ความร้อนที่เกิดจากแรงเสียดทานร่วมกันจึงไม่สามารถขจัดออกได้โดยง่าย ส่งผลให้การระเหยกลายเป็นไอปานกลางรุนแรงขึ้น การเจียรแบบแห้ง และความล้มเหลวของตลับลูกปืนกันรุน ดังนั้นการสึกหรอของตลับลูกปืนกันรุนจึงเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้ตลับลูกปืนกันรุนของปั๊มแม่เหล็กสึกหรออย่างรวดเร็ว

(2) มาตรการการรักษา

เพิ่มการหล่อลื่นของตลับลูกปืนรองรับและตลับลูกปืนกันรุน ปั๊มแม่เหล็ก 50CQ-40 ใช้อุปกรณ์ปรับสมดุลอัตโนมัติตามแนวแกน อย่างไรก็ตาม หากตลับลูกปืนส่วนหน้าและตลับลูกปืนกันรุนมีการหล่อลื่นไม่ดี ผลการระบายความร้อนด้วยการชะล้างตัวเองก็จะไม่ดี สารเบนซีนที่ระเหยกลายเป็นไอและแรงเสียดทานแบบแห้งย่อมทำให้ตลับลูกปืนและตลับลูกปืนกันรุนสึกหรออย่างรวดเร็ว จากการคำนวณ ความแตกต่างของแรงดันระหว่างตลับลูกปืนกันรุนด้านหน้าและตลับลูกปืนรองรับมีค่าน้อยกว่า 0.1MPa เนื่องจากการสูญเสียแรงเสียดทานและการกระจายแรงดันไปตามการไหลปานกลาง ดังนั้นกุญแจสำคัญในการแก้ปัญหาคือการเพิ่มการหล่อลื่น เพิ่มระยะห่างใบมีดด้านหลังของใบพัด 1 มม. เพื่อลดแรงเสียดทานตามแนวแกน รองรับพื้นผิวที่เข้ากันของตลับลูกปืนกราไฟต์ที่ปลายด้านหน้าและด้านหลัง เพิ่มร่องตรง 4 ร่องที่มีความลึกประมาณ 3-4 มม. ความกว้างเท่ากับความกว้างของร่องปลาย และร่องท้ายลึกขึ้นเพื่อปรับปรุงเอฟเฟกต์การไหลปานกลาง ปิดกั้นรูหล่อลื่นขนาดกลางระหว่างตลับลูกปืนกราไฟต์ที่รองรับทั้งสอง บังคับให้สารหล่อลื่นระบายความร้อนผ่านผนังด้านในของตลับลูกปืน หลีกเลี่ยงการเสียดสีแบบแห้ง และปรับปรุงผลการหล่อลื่นผ่านการบังคับไหล