Sistemas de transferencia de fluidos con bombas magnéticas

En relación con el problema de la desmagnetización de las bombas de accionamiento magnético tratado en la sesión anterior, en esta sesión, Anhui Shengshi Datang proporcionará algunas medidas de protección.Medidas de mejora para Bomba de accionamiento magnético Desmagnetización1. Enfoque de mejoraAl mejorar la desmagnetización de las bombas de accionamiento magnético, el objetivo principal es optimizar la refrigeración del lubricante para evitar la vaporización del fluido de fricción, que provoca fricción seca. Sin embargo, también es necesario considerar que el fluido bombeado puede contener sustancias vaporizables y volátiles. De acuerdo con la ley de conservación de la energía, se puede reducir la velocidad del fluido y aumentar la presión estática para favorecer su vaporización, evitando así la vaporización por sobrecalentamiento. Con este enfoque, se pueden realizar mejoras integrales en el impulsor y los cojinetes de la bomba.2. Medidas de mejora(1) El cojinete de la bomba de accionamiento magnético debe cambiarse de semihueco a totalmente hueco, y el orificio de retorno debe perforarse completamente para convertirse en un orificio pasante, aumentando efectivamente el caudal real del medio para refrigeración y lubricación.(2) Durante la instalación, es fundamental asegurar que los sentidos de giro de las ranuras helicoidales coincidan. La función de estas ranuras es proporcionar lubricación y evacuación del fluido. Por lo tanto, su sentido de giro debe estar claramente indicado para garantizar un flujo más uniforme. Durante la rotación a alta velocidad, se disipa parte del calor, lo que mejora la refrigeración y la lubricación de los cojinetes y anillos de empuje, y favorece la formación de una película protectora líquida durante la fricción.(3) Es necesario recortar la sección del impulsor, pero se debe garantizar que su eficiencia permanezca inalterada. El recorte del impulsor no solo reduce la velocidad del flujo del fluido, sino que también mejora integralmente el grado de vaporización del medio mediante la presión estática, optimizando así el efecto de vaporización. Asimismo, es necesario ampliar el rango de operación de la bomba de accionamiento magnético para reducir el impacto de las vibraciones durante el proceso.(4) Es necesario instalar un dispositivo de protección en la bomba de accionamiento magnético. Durante el funcionamiento, si algún componente se sobrecarga o el rotor magnético interno se bloquea (con riesgo de gripado), el dispositivo de protección lo desacoplará automáticamente, proporcionando así una protección integral a la bomba.Consideraciones operativas para bombas de accionamiento magnéticoPara resolver de raíz el problema de la desmagnetización de las bombas de accionamiento magnético, además de realizar mejoras integrales, deben tenerse en cuenta los siguientes puntos durante el funcionamiento:1. Antes de poner en marcha la bomba de accionamiento magnético, se debe realizar un cebado para asegurar que no quede aire o gas dentro de la bomba.2. Los cojinetes de la bomba de accionamiento magnético dependen del fluido transportado para su refrigeración y lubricación. Por lo tanto, es fundamental asegurar que la bomba no funcione en seco o que se elimine todo el fluido, ya que esto podría provocar fallos en los cojinetes debido a la fricción en seco o a un aumento repentino y significativo de la temperatura dentro de la bomba, lo que conllevaría la desmagnetización del rotor magnético interno.3. Si el medio transportado contiene materia particulada, se debe instalar una malla filtrante en la entrada de la bomba para evitar que entren residuos excesivos en la bomba de accionamiento magnético.4. Componentes como el rotor y el cigüeñal poseen fuertes propiedades magnéticas. Durante la instalación y la extracción, debe tenerse en cuenta el alcance del campo magnético. De lo contrario, podría afectar a los equipos electrónicos cercanos. Por lo tanto, la instalación y la extracción deben realizarse a cierta distancia de los dispositivos electrónicos.5. Durante el funcionamiento de la bomba de accionamiento magnético, ningún objeto debe entrar en contacto con el rotor magnético exterior para evitar daños y otros problemas.6. La válvula de salida no debe cerrarse durante el funcionamiento de la bomba de accionamiento magnético, ya que esto podría dañar componentes como los cojinetes y el acero magnético. Si la bomba continúa funcionando normalmente después de cerrar la válvula de salida, este tiempo debe controlarse en un plazo máximo de 2 minutos para evitar la desmagnetización.7. La válvula de la tubería de entrada no debe utilizarse para controlar el caudal del medio, ya que esto puede causar cavitación.8. Tras un periodo de funcionamiento continuo de la bomba de accionamiento magnético, esta deberá detenerse adecuadamente. Una vez comprobado que el desgaste de los cojinetes y anillos de empuje no es excesivo, desmóntelos para inspeccionar los componentes internos. Si se detecta algún problema, por menor que sea, en algún componente, sustitúyalo inmediatamente.Además de las consideraciones anteriores, aquí hay algunos puntos complementarios:A. Causa raíz: Comprensión profunda del mecanismo de desmagnetizaciónEl acoplador magnético de un bomba de accionamiento magnético Consta de un rotor magnético interno y un rotor magnético externo. Cuando el rotor magnético interno se sobrecalienta debido a una refrigeración y lubricación insuficientes, o cuando condiciones anormales (como fricción seca o cavitación) provocan un aumento brusco de temperatura, una vez alcanzada la temperatura de Curie de materiales magnéticos permanentes como el NdFeB (normalmente entre 110 °C y 150 °C), su magnetismo disminuye drásticamente o incluso desaparece permanentemente. Por lo tanto, el objetivo principal de todas las medidas es garantizar que el rotor magnético interno se mantenga siempre por debajo de una temperatura segura.B. Medidas preventivas durante el diseño y la selección (control en origen)Los siguientes aspectos son cruciales a la hora de comprar o mejorar bombas de accionamiento magnético:1. Selección del material magnético y el grado de protección adecuados:a. Neodimio-hierro-boro (NdFeB): Producto de energía magnética elevado, pero temperatura de Curie relativamente baja y propenso a la corrosión. Debe garantizarse un encapsulado completo (p. ej., funda de acero inoxidable) y una buena refrigeración.b. Cobalto de samario (SmCo): Su producto energético magnético es ligeramente inferior, pero presentan una temperatura de Curie más alta (puede superar los 300 °C), mejor estabilidad térmica y mayor resistencia a la corrosión. Para condiciones de alta temperatura o aplicaciones que requieran alta fiabilidad, se recomienda priorizar los imanes de SmCo.c. Consultar con los proveedores: Aclarar el material del imán, su grado y la temperatura de Curie.2. Proporcionar parámetros de funcionamiento precisos:Durante la selección, es esencial proporcionar al fabricante las características precisas del fluido (incluyendo composición, viscosidad, contenido de partículas sólidas y tamaño), temperatura de funcionamiento, presión de entrada, rango de caudal, etc. Esto ayuda al fabricante a seleccionar el tipo de bomba, los materiales y el diseño de la trayectoria del flujo de refrigeración más adecuados para sus necesidades.3. Considere la posibilidad de instalar un sistema de control de temperatura:a. Monitoreo de la temperatura de la manga aislante: Instale sensores de temperatura (p. ej., PT100) en la pared exterior de la funda aislante. Dado que la temperatura del rotor magnético interno es difícil de medir directamente, la temperatura de la funda aislante es el indicador más preciso. Configurar alarmas de alta temperatura y enclavamientos de parada es el método automatizado más eficaz para prevenir la desmagnetización.b. Monitoreo de rodamientos: Las bombas de accionamiento magnético avanzadas pueden equiparse con monitores de desgaste de cojinetes para proporcionar alertas tempranas antes de que un desgaste severo provoque un aumento de temperatura. C. Consideraciones complementarias clave en operación y mantenimientoAdemás del cebado mencionado, la prevención del funcionamiento en seco y la prevención de la cavitación, también se debe tener en cuenta lo siguiente:1. Circuito de refrigeración y flujo continuo estable mínimo:a. Las bombas de accionamiento magnético requieren un caudal mínimo continuo y estable. Si funcionan por debajo de este caudal, la disipación de calor mediante la circulación interna del fluido es insuficiente, lo que provoca un aumento de la temperatura.b. Es fundamental asegurarse de que la línea de retorno de refrigeración de la bomba (si la tiene) no esté obstruida. Esta línea no solo lubrica los cojinetes, sino que también es vital para la refrigeración del rotor magnético interno. Esta línea nunca debe cerrarse ni bloquearse.2. Evite el funcionamiento con "bajo caudal":El funcionamiento prolongado cerca del punto de bajo caudal resulta en una baja eficiencia, ya que la mayor parte del trabajo se convierte en calor, lo que provoca un aumento de la temperatura del fluido y un mayor riesgo de desmagnetización. Asegúrese de que la bomba funcione dentro de su rango eficiente.3. Presión del sistema y altura neta de succión positiva (NPSH):a. Asegurar una presión de entrada suficiente: El aumento de la presión estática mencionado para mejorar la vaporización implica, esencialmente, incrementar el NPSH disponible (NPSHa) hasta un valor significativamente mayor que el NPSH requerido por la bomba (NPSHr). Esto es fundamental para prevenir la cavitación, ya que la vibración y las altas temperaturas localizadas que genera representan una doble amenaza para las bombas de accionamiento magnético.b. Filtros de entrada del monitor: En el caso de fluidos con impurezas, el filtro de entrada debe limpiarse periódicamente. Su obstrucción puede provocar una caída de presión en la entrada, lo que induce cavitación.4. Planes de contingencia para condiciones anormales:a. Interrupción del suministro eléctrico: Si una fábrica sufre un corte de energía repentino seguido de un restablecimiento rápido, tenga precaución, ya que el fluido del sistema podría haberse vaporizado parcialmente o la bomba podría haber acumulado aire. En tales casos, siga los pasos iniciales de puesta en marcha para la inspección y el cebado; no arranque directamente.b. Transferencia en medio caliente: Al transportar fluidos fácilmente vaporizables, considere aislar la tubería de entrada e incluso enfriar el cuerpo de la bomba (por ejemplo, agregando una camisa de agua de enfriamiento) para garantizar que el fluido permanezca en estado líquido al entrar en la bomba.D. Mantenimiento e inspección en profundidad1. Inspección periódica de desmontaje:Además de comprobar el desgaste de los cojinetes y los anillos de empuje, concéntrese en inspeccionar el manguito aislante y las superficies internas del rotor magnético. Cualquier arañazo o punto de desgaste puede indicar una refrigeración deficiente o una desalineación.Comprobar la intensidad magnética del rotor magnético interno (utilizando un gaussímetro), establecer registros de datos históricos y seguir su tendencia de decaimiento magnético.2. Gestión de bombas de reserva:El rotor magnético interno de una bomba de accionamiento magnético almacenada en espera prolongada puede sufrir una ligera desmagnetización debido a campos magnéticos parásitos o vibraciones del entorno. Gire la bomba con regularidad y alterne su uso.

Bombas magnéticas Son bombas de uso común, y la desmagnetización es una causa relativamente frecuente de daños. Una vez que se produce la desmagnetización, muchas personas pueden encontrarse en una situación de pérdida, lo que podría generar pérdidas significativas en el trabajo y la producción. Para evitar estas situaciones, Anhui Shengshi Datang Hoy explicaremos brevemente por qué las bombas magnéticas experimentan desmagnetización. 1. Estructura y principio de la bomba magnética1.1 Estructura generalLos componentes principales de la estructura general de una bomba magnética incluyen la bomba, el motor y el acoplador magnético. Entre estos, el acoplador magnético es el componente clave, abarcando piezas como la carcasa de contención (recipiente aislante) y los rotores magnéticos interno y externo. Este influye significativamente en la estabilidad y la fiabilidad de la bomba magnética. 1.2 Principio de funcionamientoUna bomba magnética, también conocida como bomba de accionamiento magnético, funciona principalmente según el principio del magnetismo moderno, aprovechando la atracción de los imanes hacia los materiales ferrosos o los efectos de la fuerza magnética en los núcleos magnéticos. Integra tres tecnologías: fabricación, materiales y transmisión. Cuando el motor se conecta al rotor magnético exterior y al acoplamiento, el rotor magnético interior se conecta al impulsor, formando una carcasa de contención sellada entre los rotores interior y exterior. Esta carcasa de contención está firmemente fijada a la tapa de la bomba, separando completamente los rotores magnéticos interior y exterior, permitiendo que el medio transportado se transmita a la bomba de forma sellada y sin fugas. Cuando la bomba magnética arranca, el motor eléctrico impulsa la rotación del rotor magnético exterior. Esto crea atracción y repulsión entre los rotores magnéticos interior y exterior, impulsando el rotor interior a girar junto con el exterior, que a su vez gira el eje de la bomba, completando así la tarea de transportar el medio. Las bombas magnéticas no solo solucionan por completo los problemas de fugas asociados con las bombas tradicionales, sino que también reducen la probabilidad de accidentes causados ​​por fugas de medios tóxicos, peligrosos, inflamables o explosivos. 1.3 Características de las bombas magnéticas(1) Los procesos de instalación y desmontaje son muy sencillos. Los componentes se pueden sustituir en cualquier momento y lugar, y no se requieren costos ni mano de obra significativos para la reparación y el mantenimiento. Esto reduce eficazmente la carga de trabajo del personal pertinente y reduce considerablemente los costos de aplicación.(2) Se adhieren a estándares estrictos en términos de materiales y diseño, mientras que los requisitos para los procesos técnicos en otros aspectos son relativamente bajos.(3) Proporcionan protección contra sobrecargas durante el transporte de medios.(4) Dado que el eje impulsor no necesita penetrar la carcasa de la bomba y el rotor magnético interno es impulsado únicamente por el campo magnético, realmente se logra una ruta de flujo completamente sellada.(5) En el caso de las carcasas de contención de materiales no metálicos, el espesor real suele ser inferior a unos 8 mm. En el caso de las carcasas de contención metálicas, el espesor real es inferior a unos 5 mm. Sin embargo, gracias al grueso espesor de la pared interior, no se perforarán ni desgastarán durante el funcionamiento de la bomba magnética. 2. Principales causas de desmagnetización en bombas magnéticas2.1 Cuestiones del proceso operativoLas bombas magnéticas representan una tecnología y un equipo relativamente nuevos, que requieren un alto nivel de competencia técnica durante su aplicación. Tras la desmagnetización, se deben investigar los aspectos operativos y de proceso para descartar problemas en estas áreas. La investigación consta de seis partes:(1) Verifique las tuberías de entrada y salida de la bomba magnética para asegurarse de que no haya problemas con el flujo del proceso.(2) Verifique el dispositivo de filtrado para asegurarse de que no tenga residuos.(3) Realice el cebado y la ventilación de la bomba magnética para garantizar que no quede aire sobrante en el interior.(4) Verifique el nivel de líquido en el tanque de alimentación auxiliar para asegurarse de que esté dentro del rango normal.(5) Verifique las acciones del operador para asegurarse de que no se produjeron errores durante la operación.(6) Verificar las operaciones del personal de mantenimiento para garantizar que cumplan con las normas pertinentes durante el mantenimiento. 2.2 Diseño y cuestiones estructuralesTras investigar a fondo los seis aspectos anteriores, es necesario realizar un análisis exhaustivo de la estructura de la bomba magnética. Los cojinetes deslizantes desempeñan una función de refrigeración cuando la bomba magnética transporta el fluido. Por lo tanto, es fundamental garantizar un caudal suficiente para refrigerar y lubricar eficazmente el espacio entre la carcasa de contención y los cojinetes deslizantes, así como la fricción entre el anillo de empuje y el eje. Si solo hay un orificio de retorno para los cojinetes deslizantes y el eje de la bomba no está interconectado con él, el efecto de refrigeración y lubricación puede verse reducido. Esto impide la disipación completa del calor y dificulta el mantenimiento de una buena fricción del líquido. En última instancia, esto puede provocar el agarrotamiento de los cojinetes deslizantes (bloqueo de cojinetes). Durante este proceso, el rotor magnético externo continúa generando calor. Si la temperatura del rotor magnético interno se mantiene dentro del límite, la eficiencia de transmisión disminuye, pero potencialmente puede mejorarse. Sin embargo, si la temperatura supera el límite, no se puede remediar. Incluso si se enfría después del apagado, la eficiencia de transmisión reducida no puede recuperarse a su estado original, lo que eventualmente hace que las propiedades magnéticas del rotor interno disminuyan gradualmente, lo que lleva a la desmagnetización de la bomba magnética. 2.3 Problemas con las propiedades del medioSi el medio transportado por la bomba magnética es volátil, puede vaporizarse al aumentar la temperatura interna. Sin embargo, tanto el rotor magnético interno como la carcasa de contención generan altas temperaturas durante su funcionamiento. El área entre ellos también genera calor debido a su estado de vórtice, lo que provoca un aumento brusco de la temperatura interna de la bomba magnética. Si existen problemas con el diseño estructural de la bomba magnética que afecten al efecto de refrigeración, al introducir el medio en la bomba, este puede vaporizarse debido a la alta temperatura. Esto provoca que el medio se convierta gradualmente en gas, lo que afecta gravemente al funcionamiento de la bomba. Además, si la presión estática del medio transportado dentro de la bomba magnética es demasiado baja, la temperatura de vaporización disminuye, lo que induce cavitación. Esto puede detener el transporte del medio, provocando que los cojinetes de la bomba magnética se quemen o se atasquen debido a la fricción seca. Aunque la presión en el impulsor varía durante el funcionamiento, la fuerza centrífuga puede provocar una presión estática muy baja en la entrada de la bomba. Cuando la presión estática cae por debajo de la presión de vapor del medio, se produce cavitación. Cuando la bomba magnética entra en contacto con el medio cavitante, si la escala de cavitación es pequeña, podría no afectar significativamente el funcionamiento ni el rendimiento de la bomba. Sin embargo, si la cavitación del medio se expande hasta cierto punto, se forma una gran cantidad de burbujas de vapor dentro de la bomba, lo que podría bloquear todo el flujo. Esto detiene el flujo del medio dentro de la bomba, lo que genera fricción seca debido a la interrupción del flujo. Si el diseño estructural de la bomba no proporciona un enfriamiento adecuado, la temperatura de la carcasa de contención puede elevarse excesivamente y causar daños, aumentando así la temperatura tanto del medio como del rotor magnético interno.