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磁力泵IMC系列与CQ系列的区别

发布:jshengsheng 浏览:565次

一.  关于磁力泵IMC、CQ、CQB等泵型的优缺点的问题

1.IMC、CQ、CQB是磁力泵系列型号的名称,这些名称的来历源自我国磁力泵的两个不同的标准。IMC系列磁力泵是执行中华人民共和国化工行业标准(专业标准):HG/T2730-95《磁力驱动离心式化工流程泵》;CQ系列磁力泵是执行原机械工业部颁布的通用机械类试用标准《小型磁力驱动离心泵技术条件》,至于CQ和CQB是执行同一标准磁力泵,有的生产厂家以标准规定的CQ命名,有的厂家为了表明泵的材质,把材质为不锈钢的,定名为CQB;把材质为氟塑料或衬氟的磁力泵,则定名为CQF。就标准本身而言,HG/T2730-95化工行业标准是我国磁力泵较高水平的标准,这个标准所规定的泵效具世界领先水平,具有世界水平英国HMD公司和德国KLAUS UNION公司同类磁力泵的泵效均普遍低于我国标准的规定。我国原机械工业部颁布的试用标准《小型磁力驱动离心泵技术条件》是一项低水平的标准。目前我国只有少数磁力泵制造企业执行高标准的化工行业标准,绝大多数企业由于达不到化工行业标准规定的IMC系列的性能指标,而执行较低的CQ标准。

2.IMC系列磁力泵的磁力传动装置采用独特的密集型聚磁式拉推磁路的耦合结构(专利技术),这种结构的特点是: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,不但从结构上消除了磁力传动装置在动态条件下滑脱的可能性,而且在结构上保证了磁力传动装置在传递扭矩时的动态平衡,其优点是:体积小、力矩大、涡流小、效率高、可靠性好;CQ系列磁力泵的磁力传动装置采用相吸磁路的耦合结构,这种结构的特点及缺陷:1每个磁极均由一块磁体构成,磁体的宽度相对较大,磁体表面(即磁耦合面)的磁场强度分布不均匀,两侧较强,中间较弱,尤其是在磁体宽度随磁转子扭矩增大时,即大功率磁转子的磁体宽度相应比小功率磁转子磁体宽度要大时,由于中间区域的增宽,磁场强度分布的不均匀性更加明显。CQ采用的是瓦状磁体,表面磁场的不均匀性将更大。磁体表面(即磁耦合面)中间区域磁场强度小于两侧是导致内、外磁转子动态耦合容易滑脱的又一主要原因;2由于磁体表面磁场强度的不均匀性是随磁体宽度大小呈正比。因此永磁体本身的利用率将随磁体宽度的增大而降低,既缺乏经济性,又影响磁路长径的合理性,磁路长径比大,磨擦损失增大;磁路长径比小力矩损失将增大;3磁极的间隙排列,势必要增大磁转子的直径,虽然磁转子直径增大可以提高扭矩,然而在采用金属材质的密封隔离套时,磁转子的电涡流损失将增大,因为磁转子的电涡流损失 与金属密封隔离套半径的平方呈正比。所以,磁极的间隙排列是涡流损失增大、导致泵效率下降的重要原因之一。总的来说,CQ系列磁力泵由于磁力传动装置的磁路结构不合理,其缺陷在于:结构上存在滑脱可能,传递扭矩时不能保持动态平衡,效率低,可靠性差。

3.IMC系列磁力泵的泵效高(不包括CQ磁力泵贴牌为IMC的泵。注:目前有少数CQ泵制造商和销售商为了打入石化行业把CQ泵改牌为IMC泵,因为大多数石化企业不接受CQ泵),不但大多数规格的IMC磁力泵的实际泵效与同规格的机械密封泵的实际泵效基本一样,而且还有一部分规格的IMC磁力泵的实际泵效高于同规格的机械密封泵的实际泵效;只有个别规格的泵效稍低于机械密封泵。所以我国IMC系列磁力泵的泵效普遍高于世界先进国家同类规格磁力泵的泵效,居世界领先。CQ系列磁力泵的泵效较低,其实际泵效(非金属材质泵除外)普遍比IMC磁力泵要低10%左右。

4.IMC系列磁力泵无需维护的周期长,质保期为二年。这是由于IMC系列磁力泵整体设计和部件设计的合理性,特别是IMC系列磁力泵使用一种适合于磁力泵结构特征和运转特性的独特的轴向力平衡方法,使止推轴承端面与滑动轴承端面在运转中基本上不产生机械磨擦,故自然磨损率低,故障率低,无需维护的周期长。CQ系列磁力泵的整体设计和部件设计不尽合理,在轴向力的平衡上,仅仅采用机械密封泵传统的轴向力平衡方法,没有按磁力泵的结构特性和运转特性采用新的平衡方法,故不可能做到止推轴承端面与滑动轴承端面在动态中平衡,更不可能避免或消除两个端面在运转中产生机械磨擦,所以故障率必然较高,无需维护的周期也较短,可靠性较差。

5.IMC系列磁力泵不但水力模型是经优化的先进水力模型,而且泵体、叶轮等水力部件均采用精密铸造工艺来保证水力性能的精确性,除此之外,IMC系列磁力泵在设计上和工艺上均严格按标准规定的原则和要求,采取一切措施将影响磁力泵性能的各种因素,特别是影响泵效率的各种损失,如水力损失(流动损失)、容积损失、机械磨擦损失、磁力传动装置中产生的电涡流损、内磁转子磨擦损失(包括内磁转子圆柱面磨擦损失和内磁转子端面磨擦损失)、冷却润滑流道损失等各项损失降至最低限度,从而保证了IMC系列磁力泵的高效性能。CQ系列磁力泵的水力模型未经优化,基本上是套用了同规格机械密封泵的水力模型,泵体、叶轮等水力部件又均采用普通砂铸工艺,在泵的整体设计上很大程度是仿制了日本小型磁力泵(我国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,之后在系列化过程中虽做了某些改进,但没有什么重大突破),所以在泵的整体性能上,尤其是在泵的效率上均比IMC系列磁力泵低,两者不在同一档次。

二.   关于磁力泵零部件各种材质的优缺点

a)        滑动轴承

★M106K(浸渍呋喃树脂石墨):抗折强度65MPa;抗压强度240MPa;肖氏硬度95;使用温度250℃;自润滑性能好、质地较硬耐磨性好,又具有较广谱的耐化学腐蚀性能。是磁力泵滑动轴承的优良材质之一。但在国内四川自贡东新电碳厂生产的M106是合格的,技术性能达国际标准,其它电碳厂生产的M106均达不到要求,不宜采用。

★碳石墨(一般指纯碳石墨):抗折强度30MPa; 抗压强度80MPa;肖氏硬度50;使用温度400℃;自润滑性能好、但质地较软、耐磨性较差,耐化学腐蚀也很广谱,由于耐磨性较差,我们认为不适宜作为磁力泵滑动轴承的选用材料。

★碳化钨(一种硬质合金):质地硬、抗压强度高、不易破碎,具有一定的自润滑性,耐磨性也较好,耐化学腐蚀性上有一定的局限性,耐碱好、耐酸差,不适宜在输送酸性介质的磁力泵上使用,而且价格比碳化硅(Sic)高1.5倍,即使在碱泵上使用,从经济性考虑,也不合算选用。所以《标准》也没有推荐使用。

★PTFE(聚四氟乙烯):具有良好的化学耐腐性,但强度差、易变形、自润滑性一般,一般在金属材质的磁力泵上是不采用的,只有在非金属材质磁力泵被采用,即使采用也只能是改性的PTFE,即碳纤维增强四氟。

★陶瓷(包括碳化硅、氮化硅其它氮化物、氧化铝等):既有很高的强度和硬度,又有强耐腐蚀性和优良的自润滑性,是磁力泵滑动轴承的优良选材,其中以碳化硅为最好。但由于硬度高、脆性大、易破碎,注意滑动轴承(静环)与轴套(动环)这对磨擦付的配置上,尽可能避免硬对硬,尤其是大功率磁力泵,较佳的配置是滑动轴承采用M106K,轴套采用碳化硅(Ssic)。

b)        止推轴承(止推盘)

316L(优质不锈钢)、陶瓷是磁力泵止推轴承优良选材;其次是碳化钨(用于碱泵);至于PTFE不宜作为止推轴承的的选材。YWN8是何种性质的材料,我不清楚《标准》未曾推荐使用。

磁力泵滑动轴承、止推轴承的选材应根据输送介质的特性来选用。

c)        转子中的磁钢(磁性材料)

钐钴2:17和钕铁硼(N35SH、N33SH、N30SH)均属稀土永磁材料,也称稀土合金,都是磁力泵内外磁转子的最佳选材。

    ★钐钴只有2:17钐钴适应磁力泵内外磁转子使用(钐钴1:15不适用)。钐钴磁钢的特点是:耐高温,工作温度为250℃,温度系数小(-0.03%/℃),磁能稳定,缺点是容易破碎。

★钕铁硼(N35SH、N33SH、N30SH)适应磁力泵内外磁转子使用(其中N33SH的性能较稳定)。其特点是:磁能积高、内禀矫顽力高,耐得住反磁场冲击,工作温度虽然达150℃,但温度系数大(-0.120%/℃),实际上工作温度只能稳定在100℃以下。

根据上列两种稀土永磁材料的特点,在选用上:高温泵(<250℃)选用2:17钐钴;常温泵(<80℃从下)既可选用2:17钐钴,也可选用钕铁硼.

4.磁钢供应商情况:

★2:17钐钴的供应商: 2003年以前一直由上海跃龙供应,该公司改制后,技术人员和技术工人变动较大,产品质量不稳定,出现不合格产品,故2003年以后改由中国西南应用磁学研究所(原电子部九所),产品质量较好,其钐钴永磁材料供航天、军工使用;

★钕铁硼永磁材料是按我公司特定配方(为了克服钕铁硼永磁材料温度系数大的缺陷,在原配方中加了适量的钴,使温度系数降至-0.07%/℃),由杭州永磁集团特供。



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