أنظمة نقل السوائل بالمضخات المغناطيسية

فيما يتعلق بمسألة إزالة المغناطيسية من مضخات الدفع المغناطيسي التي تمت مناقشتها في الجلسة السابقة، في هذه الجلسة، انهوى شينغشي داتانغ سوف توفر بعض التدابير الوقائية.تدابير التحسين ل مضخة الدفع المغناطيسي إزالة المغناطيسية1. نهج التحسينعند تحسين حالة إزالة المغناطيسية لمضخات الدفع المغناطيسي، ينصب التركيز الأساسي على تحسين تبريد التزييت لمنع تبخر سائل الاحتكاك، مما يؤدي إلى جفاف الاحتكاك. مع ذلك، من الضروري أيضًا مراعاة أن الوسط المنقول قد يحتوي على مواد قابلة للتبخر ومتطايرة. ووفقًا لقانون حفظ الطاقة، يمكن تقليل سرعة الوسط المنقول بشكل شامل، وزيادة الضغط الساكن لزيادة درجة تبخره، وبالتالي منع التبخر الناتج عن ارتفاع درجة الحرارة بشكل فعال. بناءً على هذا النهج التحسيني، يمكن إجراء تحسينات شاملة على منطقة المكره والمحمل في مضخة الدفع المغناطيسي.2. تدابير التحسين(1) يجب تغيير محمل مضخة المحرك المغناطيسي من شبه مجوف إلى مجوف بالكامل، ويجب حفر فتحة العودة بالكامل لتصبح فتحة مرور، مما يزيد بشكل فعال من معدل التدفق الفعلي للوسط للتبريد والتزييت.(2) أثناء التركيب، من الضروري التأكد من تطابق اتجاهات دوران الأخاديد الحلزونية. وظيفة هذه الأخاديد هي توفير التنظيف والتزييت للوسط. لذلك، يجب توضيح اتجاه دورانها بوضوح لضمان تدفق أكثر سلاسة للوسط. أثناء الدوران بسرعات عالية، تُسحب بعض الحرارة، مما يعزز تأثير التبريد والتزييت على المحامل وحلقات الدفع، ويساهم في تكوين طبقة واقية من السوائل أثناء الاحتكاك.(3) يجب تقليم قسم المكره، مع ضمان ثبات كفاءته. لا يقتصر تقليم المكره على تقليل سرعة تدفق السائل فحسب، بل يُحسّن أيضًا درجة تبخر الوسط بشكل شامل من خلال الضغط الساكن، مما يُحسّن تأثير التبخر. في الوقت نفسه، يجب توسيع نطاق تشغيل مضخة الدفع المغناطيسي لتقليل تأثير الاهتزاز أثناء التشغيل.(4) يجب تركيب جهاز حماية في مضخة الدفع المغناطيسي. أثناء التشغيل، في حال زيادة تحميل أي مكون أو تعطل الدوار المغناطيسي الداخلي في حالة "انحشار المحمل"، يمكن لجهاز الحماية فصله تلقائيًا، مما يوفر حماية شاملة لمضخة الدفع المغناطيسي.الاعتبارات التشغيلية لمضخات الدفع المغناطيسيلحل مشكلة إزالة المغناطيسية من مضخات الدفع المغناطيسي بشكل أساسي، بالإضافة إلى التحسينات الشاملة، يجب ملاحظة النقاط التالية أثناء التشغيل:1. قبل بدء تشغيل مضخة المحرك المغناطيسي، يجب إجراء التحضير للتأكد من عدم وجود أي هواء أو غاز داخل المضخة.٢. تعتمد محامل مضخة الدفع المغناطيسي على الوسط الناقل للتبريد والتزييت. لذلك، من الضروري التأكد من عدم جفاف المضخة أو تفريغها بالكامل، لأن ذلك قد يؤدي إلى تعطل المحمل نتيجة الاحتكاك الجاف أو ارتفاع درجة الحرارة المفاجئ داخل المضخة، مما يؤدي إلى إزالة مغناطيسية الدوار المغناطيسي الداخلي.3. إذا كانت الوسط المنقول يحتوي على جسيمات دقيقة، فيجب تركيب شاشة ترشيح عند مدخل المضخة لمنع دخول الحطام الزائد إلى مضخة المحرك المغناطيسي.٤. تتميز مكونات مثل الدوار والعمود المرفقي بخواص مغناطيسية قوية. أثناء التركيب والفك، يجب مراعاة نطاق المجال المغناطيسي بدقة. وإلا، فقد يؤثر ذلك على الأجهزة الإلكترونية القريبة. لذلك، يجب إجراء التركيب والفك على مسافة بعيدة عن الأجهزة الإلكترونية.5. أثناء تشغيل مضخة المحرك المغناطيسي، يجب عدم ملامسة أي أشياء للدوار المغناطيسي الخارجي لتجنب التلف والمشكلات الأخرى.٦. يجب عدم إغلاق صمام المخرج أثناء تشغيل مضخة الدفع المغناطيسي، فقد يؤدي ذلك إلى تلف مكونات مثل المحامل والفولاذ المغناطيسي. إذا استمرت المضخة في العمل بشكل طبيعي بعد إغلاق صمام المخرج، فيجب التحكم في هذا الوقت خلال دقيقتين لمنع فقدان المغناطيسية.7. لا ينبغي استخدام صمام خط الأنابيب الداخل للتحكم في معدل تدفق الوسط، حيث قد يؤدي ذلك إلى حدوث تجويف.٨. بعد تشغيل مضخة الدفع المغناطيسي بشكل مستمر لفترة معينة، يجب إيقافها بشكل مناسب. بعد التأكد من أن التآكل في المحامل وحلقات الدفع ليس شديدًا، قم بفكها لفحص مكوناتها الداخلية. في حال وجود أي مشاكل بسيطة في أيٍّ من المكونات، استبدلها فورًا.بالإضافة إلى الاعتبارات المذكورة أعلاه، هنا بعض النقاط التكميلية:أ. السبب الجذري: فهم متعمق لآلية إزالة المغناطيسيةالقارنة المغناطيسية لـ مضخة محرك مغناطيسي يتكون من دوار مغناطيسي داخلي ودوار مغناطيسي خارجي. عندما ترتفع درجة حرارة الدوار المغناطيسي الداخلي بسبب نقص التبريد والتشحيم، أو عندما تتسبب ظروف غير طبيعية (مثل الاحتكاك الجاف أو التجويف) في ارتفاع حاد في درجة الحرارة، فبمجرد الوصول إلى درجة حرارة كوري للمواد المغناطيسية الدائمة مثل NdFeB (عادةً ما بين 110 و150 درجة مئوية)، تنخفض مغناطيسيتها بشكل حاد أو تختفي نهائيًا. لذلك، فإن الهدف النهائي لجميع الإجراءات هو ضمان بقاء الدوار المغناطيسي الداخلي دائمًا دون درجة حرارة آمنة.ب. التدابير الوقائية أثناء التصميم والاختيار (التحكم في المصدر)تعتبر الجوانب التالية بالغة الأهمية عند شراء أو تحسين مضخات الدفع المغناطيسي:1. اختيار المادة المغناطيسية المناسبة ودرجة الحماية:أ. نيوديميوم حديد البورون (NdFeB): منتج ذو طاقة مغناطيسية عالية، لكن درجة حرارة كوري منخفضة نسبيًا، وهو عرضة للتآكل. يجب ضمان تغليف كامل (مثل غلاف من الفولاذ المقاوم للصدأ) وتبريد جيد.ب. الكوبالت الساماريوم (SmCo): منتج ذو طاقة مغناطيسية أقل قليلاً، ولكن درجة حرارة كوري أعلى (قد تتجاوز 300 درجة مئوية)، وثبات حراري أفضل، ومقاومة أكبر للتآكل. في ظروف درجات الحرارة العالية أو التطبيقات التي تتطلب موثوقية عالية، يُفضل استخدام مغناطيسات SmCo.ج. الاستفسار من الموردين: توضيح مادة المغناطيس ودرجته ودرجة كوري.2. توفير معلمات التشغيل الدقيقة:أثناء الاختيار، من الضروري تزويد الشركة المصنعة بخصائص دقيقة للوسط (بما في ذلك التركيب، واللزوجة، ومحتوى الجسيمات الصلبة، والحجم)، ودرجة حرارة التشغيل، وضغط المدخل، ونطاق التدفق، وما إلى ذلك. يساعد هذا الشركة المصنعة على اختيار نوع المضخة والمواد وتصميم مسار تدفق التبريد الأنسب لاحتياجاتك.3. فكر في تركيب نظام مراقبة درجة الحرارة:أ. مراقبة درجة حرارة غلاف العزل: رُكِّب مستشعرات درجة حرارة (مثل PT100) على الجدار الخارجي لغطاء العزل. نظرًا لصعوبة قياس درجة حرارة الدوار المغناطيسي الداخلي مباشرةً، تُعَدُّ درجة حرارة غطاء العزل الانعكاس الأكثر مباشرة. يُعدُّ ضبط إنذارات درجات الحرارة المرتفعة وأقفال الإغلاق الآلية الأكثر فعالية لمنع إزالة المغناطيسية.ب. مراقبة المحمل: يمكن تجهيز المضخات ذات المحرك المغناطيسي المتقدم بأجهزة مراقبة تآكل المحمل لتوفير تحذيرات مبكرة قبل أن يؤدي التآكل الشديد إلى ارتفاع درجة الحرارة. ج. الاعتبارات التكميلية الرئيسية في التشغيل والصيانةبالإضافة إلى التحضير المذكور، ومنع التشغيل الجاف، وتجنب التجويف، يجب أيضًا ملاحظة ما يلي:1. الحد الأدنى للتدفق المستمر المستقر ودائرة التبريد:أ. تتميز مضخات الدفع المغناطيسي بحد أدنى من التدفق المستمر والمستقر. التشغيل بمعدل تدفق أقل من هذا المعدل يعني أن الحرارة التي يحملها دوران الوسط الداخلي غير كافية، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة.ب. من الضروري التأكد من عدم وجود أي عوائق في خط إرجاع التبريد للمضخة (إن وُجد). فهذا الخط لا يوفر تزييتًا للمحامل فحسب، بل يُعدّ أيضًا شريان حياة لتبريد الدوار المغناطيسي الداخلي. يجب عدم إغلاق هذا الخط أو حجبه أبدًا.2. تجنب التشغيل بتدفق منخفض:يؤدي التشغيل المطول بالقرب من نقطة التدفق المنخفضة إلى انخفاض الكفاءة، حيث يتحول معظم العمل إلى حرارة، مما يؤدي بدوره إلى ارتفاع درجة حرارة الوسط وزيادة خطر إزالة المغناطيسية. تأكد من أن المضخة تعمل ضمن نطاق كفاءتها.3. ضغط النظام ورأس الشفط الإيجابي الصافي (NPSH):أ. التأكد من وجود ضغط مدخل كافٍ: إن الزيادة المذكورة في الضغط الساكن لتعزيز التبخير تعني أساسًا زيادة NPSH المتاحة (NPSH) لتكون أكبر بكثير من NPSH المطلوبة للمضخة (NPSHr). وهذا أمر أساسي لمنع التجويف، حيث يُشكل الاهتزاز ودرجات الحرارة المرتفعة الموضعية الناتجة عن التجويف تهديدًا مزدوجًا لمضخات الدفع المغناطيسي.ب. مرشحات مدخل المراقبة: بالنسبة للوسائط التي تحتوي على شوائب، يجب تنظيف فلتر المدخل بانتظام. قد يؤدي الانسداد إلى انخفاض ضغط المدخل، مما يُسبب التجويف.4. خطط الطوارئ للظروف غير الطبيعية:أ. انقطاع التيار الكهربائي: في حال انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ في المصنع، متبوعًا باستعادة سريعة، توخَّ الحذر، فقد يكون الوسط الموجود في النظام قد تبخر جزئيًا أو تراكم الهواء في المضخة. في مثل هذه الحالات، اتبع خطوات التشغيل الأولية للفحص والتحضير؛ لا تبدأ التشغيل مباشرةً.ب. نقل الوسط الساخن: عند نقل الوسائط القابلة للتبخر بسهولة، ضع في اعتبارك عزل خط الأنابيب الداخل وحتى تبريد جسم المضخة (على سبيل المثال، إضافة غلاف مياه التبريد) لضمان بقاء الوسط في حالة سائلة عند دخول المضخة.د. تعميق الصيانة والتفتيش1. فحص التفكيك المنتظم:بالإضافة إلى فحص تآكل المحمل وحلقة الدفع، ركّز على فحص غلاف العزل والأسطح الداخلية للدوار المغناطيسي. أي خدوش أو نقاط تآكل قد تشير إلى ضعف التبريد أو عدم المحاذاة.تحقق من القوة المغناطيسية للدوار المغناطيسي الداخلي (باستخدام مقياس جاوس)، وقم بإنشاء سجلات بيانات تاريخية، وتتبع اتجاه الاضمحلال المغناطيسي.2. إدارة المضخات الاحتياطية:قد يتعرض الدوار المغناطيسي الداخلي لمضخة الدفع المغناطيسي، المُخزّنة في وضع الاستعداد طويل الأمد، لفقدان مغناطيسية طفيف بسبب المجالات المغناطيسية الضالة المحيطة أو الاهتزازات. أدر المضخة بانتظام وبدّل استخدامها.

المضخات المغناطيسية تُستخدم المضخات بشكل شائع، ويُعدّ فقدان المغناطيسية سببًا شائعًا نسبيًا للتلف. بمجرد حدوث فقدان المغناطيسية، قد يجد الكثيرون أنفسهم في حيرة من أمرهم، مما قد يؤدي إلى خسائر فادحة في العمل والإنتاج. ولمنع مثل هذه الحالات، انهوى شينغشي داتانغ سأشرح اليوم بشكل مختصر لماذا تتعرض المضخات المغناطيسية إلى إزالة المغناطيسية. 1. هيكل المضخة المغناطيسية ومبدأها1.1 الهيكل العامتشمل المكونات الرئيسية للهيكل العام للمضخة المغناطيسية المضخة، والمحرك، والوصلة المغناطيسية. وتُعدّ الوصلة المغناطيسية المكون الرئيسي، حيث تشمل أجزاءً مثل غلاف الاحتواء (علبة العزل)، والدوارات المغناطيسية الداخلية والخارجية. وتؤثر هذه الوصلة بشكل كبير على استقرار المضخة المغناطيسية وموثوقيتها. 1.2 مبدأ العملالمضخة المغناطيسية، المعروفة أيضًا بالمضخة المُدارة مغناطيسيًا، تعمل أساسًا على مبدأ المغناطيسية الحديثة، مستفيدةً من انجذاب المغناطيس للمواد الحديدية أو تأثيرات القوة المغناطيسية داخل النوى المغناطيسية. تدمج هذه المضخة ثلاث تقنيات: التصنيع، والمواد، والنقل. عند توصيل المحرك بالدوار المغناطيسي الخارجي والوصلة، يتصل الدوار المغناطيسي الداخلي بالدافع، مشكلًا غلافًا مغلقًا بين الدوارين الداخلي والخارجي. يُثبّت هذا الغلاف بإحكام على غطاء المضخة، ويفصل بينهما تمامًا، مما يسمح بنقل الوسط المنقول إلى المضخة بطريقة مغلقة دون أي تسرب. عند تشغيل المضخة المغناطيسية، يدفع المحرك الكهربائي الدوار المغناطيسي الخارجي للدوران. يُولّد هذا تجاذبًا وتنافرًا بين الدوارين المغناطيسيين الداخلي والخارجي، مما يدفع الدوار الداخلي للدوران مع الدوار الخارجي، والذي بدوره يُدير عمود المضخة، مُنجزًا مهمة نقل الوسط. لا تعمل المضخات المغناطيسية على حل مشاكل التسرب المرتبطة بالمضخات التقليدية فحسب، بل إنها تقلل أيضًا من احتمال وقوع الحوادث الناجمة عن تسرب الوسائط السامة أو الخطرة أو القابلة للاشتعال أو المتفجرة. 1.3 خصائص المضخات المغناطيسية(1) عمليات التركيب والتفكيك بسيطة للغاية. يمكن استبدال المكونات في أي وقت وفي أي مكان، ولا تتطلب تكاليف باهظة أو قوى عاملة كبيرة للإصلاح والصيانة. هذا يُقلل بشكل كبير من عبء العمل على الموظفين المعنيين، ويُخفض تكاليف التطبيق بشكل كبير.(2) يلتزمون بمعايير صارمة فيما يتعلق بالمواد والتصميم، في حين أن متطلبات العمليات الفنية في الجوانب الأخرى منخفضة نسبيًا.(3) توفر الحماية من الحمل الزائد أثناء نقل الوسائط.(4) نظرًا لأن عمود القيادة لا يحتاج إلى اختراق غلاف المضخة، ويتم تشغيل الدوار المغناطيسي الداخلي فقط بواسطة المجال المغناطيسي، يتم تحقيق مسار تدفق محكم تمامًا.(5) بالنسبة لأغلفة الاحتواء المصنوعة من مواد غير معدنية، يكون السُمك الفعلي أقل من 8 مم تقريبًا. أما بالنسبة للأغلفة المعدنية، فيكون السُمك الفعلي أقل من 5 مم تقريبًا. ومع ذلك، نظرًا لسمك جدارها الداخلي، فلن تتعرض للثقب أو التآكل أثناء تشغيل المضخة المغناطيسية. 2. الأسباب الرئيسية لإزالة المغناطيسية في المضخات المغناطيسية2.1 قضايا العملية التشغيليةتُعدّ المضخات المغناطيسية تقنيةً ومعداتٍ حديثةً نسبيًا، وتتطلب كفاءةً فنيةً عاليةً أثناء استخدامها. بعد إزالة المغناطيسية، ينبغي أولًا دراسة الجوانب التشغيلية والعملية لاستبعاد أي مشاكل في هذه المجالات. يتضمن محتوى الدراسة ستة أجزاء:(1) تحقق من أنابيب مدخل ومخرج المضخة المغناطيسية للتأكد من عدم وجود مشاكل في تدفق العملية.(2) تحقق من جهاز الفلتر للتأكد من خلوه من أي حطام.(3) قم بتحضير وتهوية المضخة المغناطيسية للتأكد من عدم وجود أي هواء زائد بالداخل.(4) تحقق من مستوى السائل في خزان التغذية المساعد للتأكد من أنه ضمن النطاق الطبيعي.(5) التحقق من تصرفات المشغل للتأكد من عدم حدوث أي أخطاء أثناء التشغيل.(6) التحقق من عمليات موظفي الصيانة للتأكد من امتثالهم للمعايير ذات الصلة أثناء الصيانة. 2.2 قضايا التصميم والهيكليةبعد دراسة متأنية للجوانب الستة المذكورة أعلاه، لا بد من إجراء تحليل شامل لهيكل المضخة المغناطيسية. تلعب المحامل المنزلقة دورًا في التبريد عند نقل المضخة المغناطيسية للوسط. لذلك، من الضروري ضمان معدل تدفق كافٍ للوسط لتبريد وتزييت الفجوة بين غلاف الاحتواء والمحامل المنزلقة بفعالية، وللاحتكاك بين حلقة الدفع والعمود. في حال وجود فتحة رجوع واحدة فقط للمحامل المنزلقة وعدم اتصال عمود المضخة بفتحة الإرجاع، يمكن تقليل تأثير التبريد والتزييت. هذا يمنع إزالة الحرارة تمامًا ويعرقل الحفاظ على حالة جيدة من احتكاك السائل. في النهاية، قد يؤدي هذا إلى تعطل المحامل المنزلقة (انغلاق المحمل). خلال هذه العملية، يستمر الدوار المغناطيسي الخارجي في توليد الحرارة. إذا ظلت درجة حرارة الدوار المغناطيسي الداخلي ضمن الحد المسموح به، تنخفض كفاءة النقل، ولكن يمكن تحسينها. ومع ذلك، إذا تجاوزت درجة الحرارة الحد المسموح به، فلا يمكن إصلاحها. حتى لو بردت بعد إيقاف التشغيل، فإن كفاءة النقل المنخفضة لا يمكن أن تستعيد حالتها الأصلية، مما يؤدي في النهاية إلى انخفاض الخصائص المغناطيسية للدوار الداخلي تدريجيًا، مما يؤدي إلى إزالة المغناطيسية من المضخة المغناطيسية. 2.3 قضايا خصائص المتوسطةإذا كان الوسط الذي تنقله المضخة المغناطيسية متطايرًا، فقد يتبخر عند ارتفاع درجة حرارته الداخلية. ومع ذلك، يُولّد كلٌّ من الدوار المغناطيسي الداخلي وغطاء الاحتواء درجات حرارة عالية أثناء التشغيل. كما تُولّد المنطقة بينهما حرارةً بسبب وجودها في حالة دوامية، مما يُؤدي إلى ارتفاع حاد في درجة الحرارة الداخلية للمضخة المغناطيسية. في حال وجود مشاكل في التصميم الهيكلي للمضخة المغناطيسية، مما يؤثر على تأثير التبريد، فقد يتبخر الوسط عند إيصاله إلى المضخة بسبب ارتفاع درجة الحرارة. يؤدي هذا إلى تحوله تدريجيًا إلى غاز، مما يؤثر سلبًا على عمل المضخة. بالإضافة إلى ذلك، إذا كان الضغط الساكن للوسط المنقول داخل المضخة المغناطيسية منخفضًا جدًا، تنخفض درجة حرارة التبخر، مما يُحفّز التجويف. قد يُوقف هذا نقل الوسط، مما يؤدي في النهاية إلى احتراق محامل المضخة المغناطيسية أو تجمدها بسبب الاحتكاك الجاف. على الرغم من اختلاف ضغط المكره أثناء التشغيل، إلا أن تأثيرات قوة الطرد المركزي قد تُسبب ضغطًا ساكنًا منخفضًا جدًا عند مدخل المضخة. عندما ينخفض ​​الضغط الساكن عن ضغط بخار الوسط، يحدث التجويف. عند ملامسة المضخة المغناطيسية للوسط المتكهف، إذا كان مقياس التجويف صغيرًا، فقد لا يؤثر ذلك بشكل ملحوظ على تشغيل المضخة أو أدائها. ومع ذلك، إذا تمدد تجويف الوسط إلى مقياس معين، تتشكل فقاعات بخارية كثيرة داخل المضخة، مما قد يعيق مسار التدفق بالكامل. هذا يوقف تدفق الوسط داخل المضخة، مما يؤدي إلى حالة احتكاك جاف بسبب توقف التدفق. إذا أدى التصميم الهيكلي للمضخة إلى تأثير تبريد غير كافٍ، فقد ترتفع درجة حرارة غلاف الاحتواء بشكل مفرط، مما يتسبب في تلفه، مما يؤدي إلى زيادة درجة حرارة كل من الوسط والدوار المغناطيسي الداخلي.