펌핑 요소와 유체는 자기 구동 펌프의 밀폐된 하우징 내부에 들어 있습니다. 하우징 외부의 자석 어셈블리는 모터의 구동축에 의해 회전됩니다. 펌프 샤프트에 있는 해당 자석 링은 하우징 내부에서 이것과 반대입니다(그림 1). 한 쌍의 자석으로 인해 하우징을 통해 토크가 전달됩니다. 마그네틱 커플링의 가장 중요한 이점은 회전 씰의 필요성과 누출, 잠재적 오염 및 배리어를 통해 토크를 전달하기 위한 지속적인 유지 관리와 관련된 문제가 필요하지 않다는 것입니다.
마그네틱 커플링 드라이브의 기본 원리와 이점은 베인 펌프, 내부 기어 펌프 및 외부 기어 펌프와 같은 정변위 펌프에 대해 동일합니다. 펌핑된 유체는 봉쇄 쉘로 알려진 밀폐된 하우징 내에 포함되어 누출 위험을 제거합니다.
마그네틱 드라이브 펌프는 어떻게 작동합니까?
펌프 하우징의 격납 쉘 양쪽에는 연결된 자석이 고정되는 두 개의 동심 링이 있습니다. 모터의 구동축은 외부 링에 연결되고 임펠러의 구동축은 내부 링에 연결됩니다. 각 링에는 거의 같은 양의 동일하고 일치하며 반대 방향의 자석이 교대로 배치되어 있습니다. 종종 사마륨이나 네오디뮴과 같은 희토류 원소는 자석을 만들기 위해 다른 금속과 합금됩니다. 사마륨과 코발트, 네오디뮴, 철, 붕소가 가장 일반적인 합금 조합입니다. 기존 자석과 비교할 때 이러한 복잡한 합금에는 두 가지 주요 이점이 있습니다.
- 주어진 토크를 유지하려면 더 낮은 질량이 필요하므로 펌프가 더 작고 단순해집니다.
- 온도 안정성 향상: 표준 철 자석에 비해 희토류 합금 자석은 온도 상승에 따른 자기 토크 감소가 적습니다.
최대 작동 온도 이상의 온도에 노출되면 자기 구동 펌프의 자석이 자기를 잃을 수 있습니다. 펌프는 비어 있거나 고온 응용 분야에서 펌프 내부에 열이 축적될 수 있는 기타 상황에서 작동해서는 안 됩니다.
자석 사이의 공간은 자기 구동 펌프에서 전달될 수 있는 최대 토크를 결정합니다. 간격이 좁을수록 토크 전달이 커집니다. 격납 쉘과 자석의 모든 보호 코팅은 간격에 포함되어야 하므로 얼마나 작게 만들 수 있는지에 대한 제한이 있습니다. 특히 펌핑된 유체가 극도로 점성이 있거나 미립자를 포함하는 경우 펌프가 안전하게 작동하려면 회전 부품과 격납 쉘 사이에 적절한 거리가 있어야 합니다. 효율성을 극대화하려면 모든 부품을 엄격한 공차로 가공해야 합니다. 이러한 공학적 문제 외에도 두 세트의 자석 사이의 높은 결합 효율을 유지하고 와전류 생성으로 인한 전력 손실을 최소화하기 위해 격납 쉘의 구성에 사용되는 재료가 중요합니다.
펌핑된 유체는 내부 자석 링, 펌프 샤프트 및 베어링을 윤활하는 데 사용됩니다. 이러한 구성 요소가 환경에서 효과적으로 작동하도록 만드는 것이 중요합니다. 점성이 높은 액체에서는 높은 마찰 손실이 발생할 수 있으며 베어링 마모는 마모성이 있거나 화학적으로 반응하는 매체에서 문제가 될 수 있습니다. 그러나 자석 구동 펌프는 실리콘 카바이드, 열가소성 수지, 스테인리스강 및 고니켈 합금과 같이 올바른 습식 재료를 사용할 때 연마성, 부식성 및 유해 액체를 취급하는 데 적합합니다.
디커플링
마그네틱 드라이브를 선택할 때 커플링이 필요한 흐름을 전달하기에 충분한 토크를 전달할 수 있는지 고려하는 것이 중요합니다. 커플 링은 일반적으로 동기식으로 작동하므로 모터 속도와 펌프 속도가 동일합니다.
과도한 토크를 생성하는 극한의 작동 조건은 마그네틱 드라이브를 손상시킬 수 있습니다. 각 마그네틱 커플링에 대해 최대 토크 기능이 지정됩니다. 이 값을 초과하면 펌프 샤프트가 미끄러져 회전을 멈출 수 있으며 자석 링이 분리될 수 있습니다. 이런 일이 발생하면 부하를 다시 들어 올리기 전에 모터를 정지했다가 다시 시작해야 합니다. 시동 중 토크가 일반적인 작동 조건에서 예상되는 것보다 훨씬 높으면 디커플링이 발생할 수 있습니다. 따라서 애플리케이션을 위한 펌프 및 마그네틱 커플링의 크기를 결정할 때 시작 조건을 고려하는 것이 중요합니다.
안전 기능으로 사용할 경우 디커플링을 사용하면 극한 상황에서 펌프가 자동으로 종료될 수 있습니다. 펌프가 오랜 시간 동안 이 위치에서 작동하면 자석이 돌이킬 수 없게 자성을 잃을 수 있습니다. 디커플링의 시작을 식별하려면 파워 미터를 사용하는 것이 좋습니다.
장점
마그네틱 드라이브의 주요 이점은 펌핑된 매체의 누출이 없다는 것입니다. 높은 전계 강도의 희토류 합금 자석으로 소형 구조가 가능합니다. Containment shell을 위한 새로운 건축 자재는 맴돌이 전류 관련 전력 손실을 줄입니다.
전력 손실을 줄이려면 마그네틱 커플링 드라이브를 선택할 때 다음 요소를 고려하는 것이 중요합니다.
- 얼마나 많은 토크(힘)를 전달하시겠습니까?
- 작동 속도는 무엇입니까?(속도 또는 RPM)
- 작동 온도 범위는 무엇입니까?
- 격납 덮개가 필요합니까? 어떤 차압을 수용할 수 있는 설계를 원하십니까?
- 치수 참조
외부 결합
1). 샤프트 크기
2). 장착 유형
- 고정 나사 및 키
- 압축(나사형 축 끝단)
- Taper Lock(모든 크기에서 사용할 수 없음)
삼). 최대 외경
4). 최대 길이
내부 결합
1). 샤프트 크기
2). 장착 유형
- 고정 나사 및 키
- 압축(나사형 축 끝단)
- Taper Lock(모든 크기에서 사용할 수 없음)
삼). 최대 길이
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