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磁力泵IMC系列與CQ系列的區别

發布:jshengsheng 浏覽:525次

一.  關于磁力泵IMC、CQ、CQB等泵型的優缺點的問題

1.IMC、CQ、CQB是磁力泵系列型号的名稱,這些名稱的來曆源自我國磁力泵的兩個不同的标準。IMC系列磁力泵是執行中華人民共和國化工行業标準(專業标準):HG/T2730-95《磁力驅動離心式化工流程泵》;CQ系列磁力泵是執行原機械工業部頒布的通用機械類試用标準《小型磁力驅動離心泵技術條件》,至于CQ和CQB是執行同一标準磁力泵,有的生産廠家以标準規定的CQ命名,有的廠家為了表明泵的材質,把材質為不鏽鋼的,定名為CQB;把材質為氟塑料或襯氟的磁力泵,則定名為CQF。就标準本身而言,HG/T2730-95化工行業标準是我國磁力泵較高水平的标準,這個标準所規定的泵效具世界領先水平,具有世界水平英國HMD公司和德國KLAUS UNION公司同類磁力泵的泵效均普遍低于我國标準的規定。我國原機械工業部頒布的試用标準《小型磁力驅動離心泵技術條件》是一項低水平的标準。目前我國隻有少數磁力泵制造企業執行高标準的化工行業标準,絕大多數企業由于達不到化工行業标準規定的IMC系列的性能指标,而執行較低的CQ标準。

2.IMC系列磁力泵的磁力傳動裝置采用獨特的密集型聚磁式拉推磁路的耦合結構(專利技術),這種結構的特點是:磁力均衡、耦合密度高、既利用了磁埸的吸力,又利用了磁埸的斥力,不但從結構上消除了磁力傳動裝置在動态條件下滑脫的可能性,而且在結構上保證了磁力傳動裝置在傳遞扭矩時的動态平衡,其優點是:體積小、力矩大、渦流小、效率高、可靠性好;CQ系列磁力泵的磁力傳動裝置采用相吸磁路的耦合結構,這種結構的特點及缺陷:1每個磁極均由一塊磁體構成,磁體的寬度相對較大,磁體表面(即磁耦合面)的磁場強度分布不均勻,兩側較強,中間較弱,尤其是在磁體寬度随磁轉子扭矩增大時,即大功率磁轉子的磁體寬度相應比小功率磁轉子磁體寬度要大時,由于中間區域的增寬,磁場強度分布的不均勻性更加明顯。CQ采用的是瓦狀磁體,表面磁場的不均勻性将更大。磁體表面(即磁耦合面)中間區域磁場強度小于兩側是導緻内、外磁轉子動态耦合容易滑脫的又一主要原因;2由于磁體表面磁場強度的不均勻性是随磁體寬度大小呈正比。因此永磁體本身的利用率将随磁體寬度的增大而降低,既缺乏經濟性,又影響磁路長徑的合理性,磁路長徑比大,磨擦損失增大;磁路長徑比小力矩損失将增大;3磁極的間隙排列,勢必要增大磁轉子的直徑,雖然磁轉子直徑增大可以提高扭矩,然而在采用金屬材質的密封隔離套時,磁轉子的電渦流損失将增大,因為磁轉子的電渦流損失 與金屬密封隔離套半徑的平方呈正比。所以,磁極的間隙排列是渦流損失增大、導緻泵效率下降的重要原因之一。總的來說,CQ系列磁力泵由于磁力傳動裝置的磁路結構不合理,其缺陷在于:結構上存在滑脫可能,傳遞扭矩時不能保持動态平衡,效率低,可靠性差。

3.IMC系列磁力泵的泵效高(不包括CQ磁力泵貼牌為IMC的泵。注:目前有少數CQ泵制造商和銷售商為了打入石化行業把CQ泵改牌為IMC泵,因為大多數石化企業不接受CQ泵),不但大多數規格的IMC磁力泵的實際泵效與同規格的機械密封泵的實際泵效基本一樣,而且還有一部分規格的IMC磁力泵的實際泵效高于同規格的機械密封泵的實際泵效;隻有個别規格的泵效稍低于機械密封泵。所以我國IMC系列磁力泵的泵效普遍高于世界先進國家同類規格磁力泵的泵效,居世界領先。CQ系列磁力泵的泵效較低,其實際泵效(非金屬材質泵除外)普遍比IMC磁力泵要低10%左右。

4.IMC系列磁力泵無需維護的周期長,質保期為二年。這是由于IMC系列磁力泵整體設計和部件設計的合理性,特别是IMC系列磁力泵使用一種适合于磁力泵結構特征和運轉特性的獨特的軸向力平衡方法,使止推軸承端面與滑動軸承端面在運轉中基本上不産生機械磨擦,故自然磨損率低,故障率低,無需維護的周期長。CQ系列磁力泵的整體設計和部件設計不盡合理,在軸向力的平衡上,僅僅采用機械密封泵傳統的軸向力平衡方法,沒有按磁力泵的結構特性和運轉特性采用新的平衡方法,故不可能做到止推軸承端面與滑動軸承端面在動态中平衡,更不可能避免或消除兩個端面在運轉中産生機械磨擦,所以故障率必然較高,無需維護的周期也較短,可靠性較差。

5.IMC系列磁力泵不但水力模型是經優化的先進水力模型,而且泵體、葉輪等水力部件均采用精密鑄造工藝來保證水力性能的精确性,除此之外,IMC系列磁力泵在設計上和工藝上均嚴格按标準規定的原則和要求,采取一切措施将影響磁力泵性能的各種因素,特别是影響泵效率的各種損失,如水力損失(流動損失)、容積損失、機械磨擦損失、磁力傳動裝置中産生的電渦流損、内磁轉子磨擦損失(包括内磁轉子圓柱面磨擦損失和内磁轉子端面磨擦損失)、冷卻潤滑流道損失等各項損失降至最低限度,從而保證了IMC系列磁力泵的高效性能。CQ系列磁力泵的水力模型未經優化,基本上是套用了同規格機械密封泵的水力模型,泵體、葉輪等水力部件又均采用普通砂鑄工藝,在泵的整體設計上很大程度是仿制了日本小型磁力泵(我國CQ系列磁力泵源出于80年代初上海化工研究院仿研制造的CQB磁力泵,之後在系列化過程中雖做了某些改進,但沒有什麼重大突破),所以在泵的整體性能上,尤其是在泵的效率上均比IMC系列磁力泵低,兩者不在同一檔次。

二.   關于磁力泵零部件各種材質的優缺點

a)        滑動軸承

★M106K(浸漬呋喃樹脂石墨):抗折強度65MPa;抗壓強度240MPa;肖氏硬度95;使用溫度250℃;自潤滑性能好、質地較硬耐磨性好,又具有較廣譜的耐化學腐蝕性能。是磁力泵滑動軸承的優良材質之一。但在國内四川自貢東新電碳廠生産的M106是合格的,技術性能達國際标準,其它電碳廠生産的M106均達不到要求,不宜采用。

★碳石墨(一般指純碳石墨):抗折強度30MPa; 抗壓強度80MPa;肖氏硬度50;使用溫度400℃;自潤滑性能好、但質地較軟、耐磨性較差,耐化學腐蝕也很廣譜,由于耐磨性較差,我們認為不适宜作為磁力泵滑動軸承的選用材料。

★碳化鎢(一種硬質合金):質地硬、抗壓強度高、不易破碎,具有一定的自潤滑性,耐磨性也較好,耐化學腐蝕性上有一定的局限性,耐堿好、耐酸差,不适宜在輸送酸性介質的磁力泵上使用,而且價格比碳化矽(Sic)高1.5倍,即使在堿泵上使用,從經濟性考慮,也不合算選用。所以《标準》也沒有推薦使用。

★PTFE(聚四氟乙烯):具有良好的化學耐腐性,但強度差、易變形、自潤滑性一般,一般在金屬材質的磁力泵上是不采用的,隻有在非金屬材質磁力泵被采用,即使采用也隻能是改性的PTFE,即碳纖維增強四氟。

★陶瓷(包括碳化矽、氮化矽其它氮化物、氧化鋁等):既有很高的強度和硬度,又有強耐腐蝕性和優良的自潤滑性,是磁力泵滑動軸承的優良選材,其中以碳化矽為最好。但由于硬度高、脆性大、易破碎,注意滑動軸承(靜環)與軸套(動環)這對磨擦付的配置上,盡可能避免硬對硬,尤其是大功率磁力泵,較佳的配置是滑動軸承采用M106K,軸套采用碳化矽(Ssic)。

b)        止推軸承(止推盤)

316L(優質不鏽鋼)、陶瓷是磁力泵止推軸承優良選材;其次是碳化鎢(用于堿泵);至于PTFE不宜作為止推軸承的的選材。YWN8是何種性質的材料,我不清楚《标準》未曾推薦使用。

磁力泵滑動軸承、止推軸承的選材應根據輸送介質的特性來選用。

c)        轉子中的磁鋼(磁性材料)

钐钴2:17和钕鐵硼(N35SH、N33SH、N30SH)均屬稀土永磁材料,也稱稀土合金,都是磁力泵内外磁轉子的最佳選材。

    ★钐钴隻有2:17钐钴适應磁力泵内外磁轉子使用(钐钴1:15不适用)。钐钴磁鋼的特點是:耐高溫,工作溫度為250℃,溫度系數小(-0.03%/℃),磁能穩定,缺點是容易破碎。

★钕鐵硼(N35SH、N33SH、N30SH)适應磁力泵内外磁轉子使用(其中N33SH的性能較穩定)。其特點是:磁能積高、内禀矯頑力高,耐得住反磁場沖擊,工作溫度雖然達150℃,但溫度系數大(-0.120%/℃),實際上工作溫度隻能穩定在100℃以下。

根據上列兩種稀土永磁材料的特點,在選用上:高溫泵(<250℃)選用2:17钐钴;常溫泵(<80℃從下)既可選用2:17钐钴,也可選用钕鐵硼.

4.磁鋼供應商情況:

★2:17钐钴的供應商: 2003年以前一直由上海躍龍供應,該公司改制後,技術人員和技術工人變動較大,産品質量不穩定,出現不合格産品,故2003年以後改由中國西南應用磁學研究所(原電子部九所),産品質量較好,其钐钴永磁材料供航天、軍工使用;

★钕鐵硼永磁材料是按我公司特定配方(為了克服钕鐵硼永磁材料溫度系數大的缺陷,在原配方中加了适量的钴,使溫度系數降至-0.07%/℃),由杭州永磁集團特供。