隔离套作为磁力泵的主要部件,位于旋转内磁转子和旋转外磁转子之间,且由于水泵材料强度和加工工艺性及使用条件等方面的限制,隔离套大多采用金属材料制成。在内外磁转子处于耦合旋转时,金属隔离套受到正弦交变磁场的作用,按照电磁感应原理,会产生感应电流。感应电流在隔离套壁厚内自行闭合形成涡流。离心泵按照焦耳-楞茨定律,涡流在隔离套中会产生大量的热。
同时,磁力泵在工作过程中,内磁转子与隔离套之间间隙中的流体随着内磁转子旋转而快速地运动,运动的流体对隔离套壁产生剧烈的冲刷和摩擦,使水泵隔离套壁产生热量。此外,屏蔽电机的绕组有铜损、磁损引起的发热,前后导轴承以及推力盘或多或少承受载荷、发生摩擦,也将引起发热,使得金属隔离套温度升高,隔离套是磁力泵热源体的主要部件。
因此需选用高电阻率、高强度的非金属材料制作隔离套,在降低涡流方面效果将十分明显。
江苏博实碳纤维科技有限公司研制的磁力泵隔离套,采用组合型结构,内层采用氟塑料层,外层采用连续碳纤维增强复合材料加强套,由于碳纤维复合材料无磁性,也就不会产生磁涡流热。隔离套的内层采用氟塑料材质,具有广泛的耐腐蚀性能,因此适用范围很广泛。
隔离套外层采用连续碳纤维复合材料制作的加强套,其试验压力可以超过3MPa而不会有任何损坏问题,而壁厚仅有塑料的一半,它的主要功能是对内层的氟塑料起强度保护的作用,使得泵在正常是运转时,不会因为泵体内压而损坏隔离套,可以长期安全的应用于额定压力1.6MPa及以下的磁力泵中。
采用碳纤维制作的加强套强度其优点众多:
1、碳纤维材料无磁性,不导磁。
2、可应用于高温高压磁力泵(3MPa~50MPa)。碳纤维强度远高于PEEK、PPS材料。PEEK抗拉强度一般不高于300MPa,而普通T300碳纤维材料轴向抗拉即可达1700MPa,满足同等强度的情况下,壁厚仅PEEK的一半。
3、常温碳纤维材料可在-50℃至140℃环境中长期使用,耐高温碳纤维可在280℃环境中长期使用。
4、碳纤维材料使用寿命长,耐疲劳,耐老化,一般使用寿命可达20年。
5、碳纤维材料永不生锈,耐腐蚀性好,耐冲击性能好,不易炸裂。
6、模具成本低于常规工业品注塑模,但是产品单价高于聚醚醚酮、聚苯硫醚,一般低于钛合金、哈氏合金。
7、碳纤维材料尺寸稳定性好,在高低温环境中不涨不缩,热膨胀系数几乎为0。
8、对于运输某些强酸碱液体可用碳纤维做加强套,内衬采用氟塑料隔离套结合使用。
采用碳纤维制作隔离套,强度与钛合金相当,且无涡流损失,层间导热系数约为0.5W/mK,远低于金属材料,液体不易结晶,降低停机检修的风险,泵的工作效率高,节电效果好。是金属、塑料、陶瓷隔离套的完美替代品,江苏博实碳纤维科技有限公司专注于碳纤维复合材料制品生产,通过GJB9001C武器装备质量管理体系认证,为高新技术企业,可为磁力泵厂家研制各类型号的耐高压、耐高温的碳纤维磁力泵加强套,欢迎来访洽谈。
阅读延伸:《磁力泵隔离套新材料——碳纤维复合材料》