پمپ مگنتی چیست و چه کاربردی در صنعت دارد؟
پمپ ها تجهیزاتی برای رفع نیاز بشر به انتقال آب و سیالات با حجم و فشار مناسب در زمینه های مختلفی چون صنعتی و خانگی هستند. یکی از پرکاربردترین و ایمن ترین این پمپ ها، پمپ مگنتی یا مغناطیسی است که به واسطه طراحی و عملکردی ویژه در صنعت جایگاهی خاص دارند. اما پمپ مگنتی چیست؟ این تجهیزات از انواع کمپرسورهای سانتریفیوژی هستند که به صورت ویژه ای جهت پمپاژ سیالات شیمیایی، اسیدی، خورنده و سمی طراحی شده اند.
در این تجهیزات نیروی محرک جهت انتقال یا پمپاژ سیال میدان مغناطیسی است. عدم وجود آب بند مکانیکی، نشتی و استفاده از جنس پلیمر در طراحی بخش های مهمی از اجزای پمپ باعث شده است تا این تجهیزات بهترین انتخاب برای انتقال سیالات سمی و خطرناک معرفی شوند.
پمپ مگنتی چیست؟
پمپ مگنتی، مغناطیسی یا ضد اسید از گروه پمپ های سانتریفیوژی یا گریز از مرکز است که جهت انتقال و پمپاژ سیالات خاص مورد استفاده قرار می گیرد. این پمپ ها با حذف آب بند مکانیکی یا آب بندهای گرافیتی طراحی شده اند. این ویژگی در طراحی باعث شده است تا در این پمپ ها هیچ گونه نشتی جهت انتقال سیالات وجود نداشته باشد.
در این تجهیزات با استفاده از دو مگنت یا آهنربا نیروی لازم برای به حرکت درآوردن پروانه ها تامین می شود. از ویژگی های شاخص این پمپ ها عدم نیاز به تماس شافت ها با یکدیگر است. در واقع در این پمپ ها کنترل حرکت از موتور به ایمپلر از طریق نیروی مغناطیس صورت می گیرد. این عامل باعث می شود تا در پمپ های مگنتی اتصال مکانیکی مستقیمی بین موتور و پروانه وجود نداشته باشد.
از دیگر ویژگی های شاخص این تجهیزات می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- جایگزینی ایده آل برای پمپ های ضد اسید معمولی معرفی می شوند.
- پمپ های مغناطیسی دارای توان 400 کیلو وات هستند.
- این پمپ ها برای سیالاتی با دمای حداکثر 450 درجه و فشار 200 بار بیشترین کارایی را دارند.
- جهت دریافت بیشترین بازدهی در عملکرد این پمپ ها ویسکوزیته سیال باید حداکثر 200 سانتی پویز باشد.
- بخشی از پمپ که با سیال در ارتباط است از جنس پلی پروپیلن و پلی اتیلن است. این بخش در برابر خوردگی مقاوم است و با سیال واکنش نشان نمی دهد.
ساختار و اجزای تشکیل دهنده پمپ های مگنتی
در طراحی ساختار این پمپ ها یک حلقه در بیرون و یک حلقه درون پمپ تعبیه شده است. بر روی هر یک از این حلقه ها آهنربا قرار گرفته است. این مگنت ها انواع مختلفی دارند. در پمپ های کوچک و با استهلاک اندک انواع معمولی مگنت ها استفاده می شود. در حالیکه در پمپ های بزرگ و سنگین از آهنرباهایی کمیاب و گران قیمت استفاده می شود که باید از معادنی خاص استخراج شوند.
در این نوع پمپ ها اتصال مستقیمی بین پروانه و موتور وجود ندارد. حرکت پروانه از طریق میدان مغناطیسی انجام می شود. این ویژگی باعث حذف آب بندی مکانیکی و به صفر رساندن نشتی انتقال سیال می شود.
پمپ های مغناطیسی اجزایی مشابه سایر پمپ های سانتریفیوژی دارند؛ تنها تفاوت آنها در بخش شافت و آب بند است. در این پمپ ها با حذف سیل (آب بند) مکانیکی، مگنت ها و آب بندهای استاتیکی به کار برده می شوند.
شافت نیز به دو بخش شافت داخلی و شافت خارجی تقسیم می شود. مگنت هایی روی این شافت ها وجود دارد. با روشن شدن پمپ، شار مغناطیسی ایجاد شده از طریق مگنت خارجی، باعث به چرخش درآمدن مگنت داخلی و پروانه می شود. با چرخش پروانه ها، ورود سیال به سیستم، افزایش فشار و انتقال آن صورت می گیرد.
انواع پمپ مغناطیسی ضد اسید
- پمپ مغناطیسی خارجی: این پمپ ها برای پمپاژ سیالاتی با ویسکوزیته اندک و حساس به تلفات گزینه مناسبی هستند.
- پمپ مغناطیسی مرکزی: برای انتقال سیالاتی با ویسکوزیته بالا ایده آل هستند.
- پمپ مغناطیسی تک یازنده: کاربرد این نوع پمپ ها برای انتقال سیالاتی است که نیاز به جداسازی قطعات مغناطیسی دارند.
این تجهیزات از نظر جنس متریال ساخت شامل دو نوع فلزی و غیر فلزی هستند. پمپ های مغناطیسی فلزی عموما از جنس برنز، چدن، تیتانیوم و فولاد و انواع فلزی آنها از فلوراید، سرامیک، شیشه، تترافلورواتیلن ساخته می شوند.
نحوه عملکرد پمپ های های مغناطیسی
در این پمپ ها بر روی شفت بیرونی متصل به موتور و شفت منتهی شده به پروانه مجموعه ای از مگنت ها قرار دارند. در بین مگنت های نصب شده بر روی شافت بیرونی و درونی، مکانی برای پمپاژ و انتقال سیال تعبیه شده است. میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط این مگنت ها باعث چرخش شافت محرک متصل به موتور، شافت متصل به پروانه و در نهایت چرخش پروانه می شود. در نتیجه چرخش پروانه انتقال سیال صورت می گیرد.
کاربردهای پمپ مغناطیسی
این پمپ ها تجهیزاتی ایده آل برای انتقال سیالاتی هستند که از طریق پمپ های معمولی و دنده ای قابل انتقال نیستند. سایر کاربردهای این تجهیزات عبارت است از:
- انتقال سیالاتی خورنده و ساینده
- انتقال سیالاتی با ویژگی اسیدی و بازی قوی و سیالات رادیواکتیو
- انتقال سیالات سمی و مضر برای محیط زیست
- انتقال سیالات آروماتیک و فرار
- انتقال اب شور
- سیالات قابل اشتعال و داغ در پالایشگاه ها
- تصفیه و بهبود کیفیت آب
- افزایش بهره وری انرژی مصرفی
مزایا و معایب پمپ مگنتی ضد اسید
از مهم ترین مزایای این تجهیزات می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- این پمپ ها تجهیزاتی بدون نشتی برای انتقال سیالات هستند. این ویژگی باعث صرفه جویی در هزینه های پمپاژ سیالات می شود.
- عدم تماس بین اجزا در این پمپ ها باعث جلوگیری از آسیب و استهلاک قطعات آن می شود.
- برای پمپاژ سیالات اسیدی، بازی و نمکی سازگاری بالایی دارند.
- در زمان فعالیت کمترین میزان آلودگی صوتی را ایجاد می کنند.
- امنیت بالایی برای انتقال مواد اشتعال زا، انواع مواد شیمیایی و حلال ها دارند.
- عدم وجود سایش مکانیکی بین قطعات و استفاده از میدان مغناطیسی نیاز به روغن کاری و روان کاری را در این تجهیزات از بین می برد.
- با توجه به حذف آب بند مکانیکی در این تجهیزات، هزینه ای بابت تعویض این قطعه وجود ندارد.
- وزن اندکی دارند و با توجه به حذف کوپلینگ جابجایی آنها به راحتی انجام می شود.
و معایب آنها عبارتند از:
- قیمت بالایی در مقایسه با سایر پمپ ها دارند.
- در برابر کاویتاسیون مقاومت بالایی نشان نمی دهند.
- هزینه تعمیر و نگهداری بالایی دارند.
- کار کردن این پمپ ها در شرایط خشک باعث آسیب به بلبرینگ های آن می شود.
- کاربرد آنها برای انتقال سیال باعث بالا بردن دمای آن می شود.
- میزان قابل توجهی از هوا یا گاز محبوس در سیال می تواند در کارایی پمپ اختلال ایجاد کند.
- این پمپ ها کارایی بالایی جهت انتقال سیالاتی با ویژگی سایندگی و یا دارای ذرات جامد ندارند.
- در دماهای بالا به دلیل از دست دادن قدرت مغناطیسی عملکرد مناسبی نشان نمی دهند.
- در این پمپ ها به دلیل استفاده از مگنت به جای کوپل مستقیم، در توان و گشتاور محدودی در دسترس هستند.
نکات مهم جهت افزایش کارایی پمپ مغناطیسی
- با توجه به آسیب پذیر بودن قطعات پمپ در شرایط کارکرد خشک، این پمپ ها را باید برای سیالاتی انتخاب کرد که از قطع نشدن جریان آنها اطمینان کامل را داشت.
- برای دریافت بیشترین بازدهی در این تجهیزات صنعتی ویژگی هایی چون متبلور و سفت بودن سیال، ویسکوزیته پایین آن و بالا نبودن دمای آن باید مدنظر گرفته شود.
- با استفاده از یک دیافراگم در این پمپ ها می توان عملکرد و کارایی آن را افزایش داد. پمپ های دیافراگمی مغناطیسی هزینه های انرژی را کاهش داده و بهره وری را افزایش می دهند.
- میزان گاز یا هوای حبس شده در سیال نباید بیش از حدی مشخص باشد.
- برای انتقال سیالاتی غلیظ و دارای ذرات جامد باید با استفاده از فیلتر ذرات را جداسازی کرد.
- بزرگ بودن بیش از اندازه موتور در این پمپ ها باعث جدا شدن قطعات آن در زمان شتابگیری سیستم و کاهش بازدهی پمپاژ می شود.
فاکتورهای کلیدی جهت خرید پمپ های مگنتی
برای خرید هر نوع تجهیزات صنعتی باید نکاتی خاص را مدنظر قرار داد تا انتخابی مناسب و مقرون به صرفه انجام شود. با توجه به گران قیمت بودن پمپ های مغناطیسی در نظر گرفتن این نکات اهمیت زیادی پیدا می کند. اما نکات مهم برای خرید انواع پمپ مگنتی چیست؟ در پاسخ می توان به این موارد اشاره کرد:
- نوع سیال جهت پمپاژ
- کارایی مناسب پمپ برای کار با دماهای مختلف سیال
- شرایط محیطی کاربری پمپ
- قدرت و گشتاور مناسب پمپ با توجه به حجم و فشار مورد نیاز برای انتقال
- حجیم نبودن بیش از حد موتور
- خرید این تجهیزات از برندهای معتبر
- انتخاب پمپی با هزینه تعمیر و نگهداری اندک
- رعایت استانداردهای ایمنی و عملکرد در طراحی پمپ
- انتخاب پمپ هایی با میزان مصرف انرژی کمتر
چند مدل از بهترین انواع پمپ های مغناطیسی
چند مدل از معروف ترین پمپ های مغناطیسی شامل موارد زیر است:
WD20HD-WD100HD
- بدنه پمپ از جنس سرامیک، پلی پروپیلن و استنلس استیل
- مناسب برای انتقال سیالات اسیدی و آب شیرین و شور
- عملکردی با سر و صدای کم
- عدم وجود نشتی
- عدم نیاز به آب بندی یاتاقان ها
کالمو سری MX
- مناسب برای انتقال سیالات قلیایی، اسیدی، فرار و سیالاتی با دمای حداکثر 80 درجه
- دارای آب بندی 100 درصد
- محدوده آب دهی 250-23 لیتر بر دقیقه و ارتفاع 100-10.5 متر
- استفاده از پلی پروپیلن در ساختار پروانه و محفظه داخلی و آلیاژهای سنگین در قطعات مرتبط با سیال
کالمو سری MD-R
- محدوده آب دهی 150-9 لیتر بر دقیقه و ارتفاع 8.5-1.5 متر
- دارای فشار 0.1-0.85 بار و دبی 150 لیتر بر دقیقه
- دارای توان 280-22 وات
- مناسب برای انتقال اسید و سیالات خاص
پمپ مگنتی بهتر است یا پمپ ضد اسید معمولی؟
برای پمپاژ و انتقال سیالات اسیدی و خورنده باید پمپی انتخاب شود که اجزای آن توسط ماده اسیدی خورده و خراب نشود. پمپ های مگنتی برای این کاربری بهترین انتخاب هستند. اما چرا این پمپ ها نسبت به پمپ های ضد اسید معمولی ارجحیت دارند؟ مهم ترین مزیت پمپ مگنتی چیست؟
در ساخت قطعات پمپ های مغناطیسی متریالی به کار رفته است که در برابر صدمات حاصل از پمپاژ سیالات اسیدی و سمی مقاومت کافی دارند. این تجهیزات از انواع پلیمرهایی چون پلی پروپیلن، پلی اتیلن، تفلون، پی وی سی و … ساخته شده اند و در نتیجه از ویژگی ذکر شده برخوردارند. دومین مزیت این پمپ ها برای انتقال سیالات اسیدی عدم وجود نشتی در آنهاست که به دلیل وجود مگنت ها و مکانیزم آنهاست. این در حالی است که در پمپ های ضد اسید معمولی احتمال نشتی وجود دارد. به همین دلیل پمپ های مغناطیسی برای جابجایی سیالات خاص اسیدی بهترین گزینه هستند.
البته این نکته را هم باید در نظر داشت که هزینه تعمیر و نگهداری این پمپ ها بالاست. با توجه به نوع آهنربای به کار رفته این هزینه می تواند بیشتر هم شود. بنابراین، برای انتقال سیالاتی که خاصیت خورندگی زیادی ندارند و نشتی آنها قابل کنترل است، بهتر است از پمپ های ارزان تری چون پمپ های ضد اسید معمولی استفاده شود.
سخن آخر
پمپ مگنتی چیست؟ پمپ های مگنتی جزو پمپ های سانتریفیوژ هستند که کاربرد زیادی دارند و از آن ها برای انتقال سیالات استفاده می شود. این پمپ ها مقاومت بالایی دارند و از امنیت بسیار بالایی برخوردارند. از این پمپ ها در مواردی مانند انتقال سیالات خورنده، انتقال آب شور، تصفیه آب و… به کار می روند.
من متخصص و پژوهشگر در زمینه هوای فشرده و انواع کمپرسور باد هستم و سعی می کنم تا جدیدترین و کارامدترین اطلاعات را در خصوص صنعت هوای فشرده با شما به اشتراک بگذارم.
بسیار گویا و شفاف بیان کردید
بیشتری بنویسین لطفا