Магнитная муфта предназначена для передачи крутящего момента с ведущего вала на ведомый без механического контакта, за счет взаимодействия магнитных полей. Магнитное поле создается постоянными магнитами, установленными в ведущей и ведомой полумуфтах. Защитный экран, находящийся между полумуфтами, обеспечивает герметичность перекачиваемого продукта.

Насосы с магнитным приводом используются во всех областях химической и нефтегазовой промышленности. Высокая надежность привела к их широкому использованию повсюду в промышленности, с показателями надежности, значительно превышающими таковые для насосов, использующих механические уплотнения.

Преимущества магнитных муфт:

  1. Полная герметичность перекачиваемой среды. Это обеспечивает безопасность обслуживающего персонала в работе с агрессивными, высокотоксичными, пожаро- и взрывоопасными, резко пахнущими жидкостями.
  2. Защита от перегрузки, ударных пусков и торможения за счет отсутствия механического контакта электродвигателя с ротором насоса.
  3. Отсутствие изнашиваемых деталей в конструкции магнитных муфт, что обеспечивает высокий срок службы муфты, который зависит исключительно от срока службы применяемых магнитов (от 10 лет и выше).
  4. Не требуют обслуживания на весь срок службы.
  5. Возможность использования в качестве предохранительных муфт, т.к. разрыв магнитной связи (резкое увеличение крутящего момента) не ведет к поломке оборудования.

Так как магнитная муфта является высокотехнологичным изделием, она обладает рядом особенностей, которые необходимо учитывать на протяжении жизненного цикла этого изделия. Возможные причины неработоспособности/выхода из строя магнитных муфт:

  1. Неправильный расчет магнитной муфты, в том числе тепловой и моментный. Расчет магнитной муфты без привязки к конкретному насосу.
  2. Неправильный выбор материалов муфты и/или экрана.
  3. Неправильный выбор магнитов. Магниты сплава неодим-железо-бор работоспособны до температуры +120 0С, но уже при температуре +80 0С потери расчетного момента составляют более 15%.
  4. Несоблюдение технологии производства.
  5. Отсутствие магнитно-сетчатого фильтра перед подачей жидкости в экран магнитной муфты, что приводит к износу экрана.
  6. Запуск насоса на «сухой ход», работа насоса в режиме кавитации, создание под экраном магнитной муфты газовых пузырей и другие причины, связанные с отсутствием охлаждения экрана.

 

Преимущества магнитных муфт НПП «МСТ»:

  1. Использование магнитов сплава самарий-кобальт типа КС-25:

- обеспечивает максимальную рабочую температуру магнитной муфты до 350 0С;

- магнитные материалы системы неодим-железо-бор крайне чувствительны к воздействию водорода и сероводорода. В результате взаимодействия материала магнитов с молекулярным и атомарным водородом происходит физическое разрушение магнитов, что приводит к полной потери магнитных параметров. Магниты самарий-кобальт при реальных условиях эксплуатации не взаимодействуют с водородом и обеспечивают абсолютную временную стабильность изделия.

  1. Применение автоматизированных систем расчета. Расчет муфты производится в системе «насос — магнитная муфта — электродвигатель»: применение различных материалов для герметичного экрана (нержавеющая сталь, титан, пластик) приводит к различным тепловым потерям и величине тормозного момента на экране магнитной муфты. Данная методика расчета для конкретного насоса позволяет учесть возможные тепловые и моментные потери и минимизировать стоимость магнитной муфты.
  2. Расчет магнитных муфт для двигателей с прямым пуском (без пускорегулирующей аппаратуры). Большинство производителей рассчитывают муфты на номинальный момент электродвигателя и при прямом пуске возможен «срыв» муфты. Во избежание срыва, для таких насосов необходимо использовать дополнительную пускорегулирующую аппаратуру (устройства плавного пуска, преобразователи частоты). НПП «МСТ» при расчете муфты обеспечивает возможность прямого пуска электродвигателя.
  3. Установка перед экраном муфты блока фильтрации, состоящего из двух магнитно-сетчатых фильтров, запорной арматуры и КИП. Блок фильтрации очищает перекачиваемую жидкость перед подачей её под экран муфты, что позволяет значительно снизить износ экрана и сохранить магнитные свойства полумуфт из-за отсутствия налипания на них ферромагнитных частиц. Конструкция блока фильтрации позволяет безостановочно эксплуатировать агрегат при необходимости разборки и очистки одного из фильтров, при этом работает второй фильтр. Ведутся разработки блока фильтрации с применением самоочищающихся фильтров.
  4. Наличие в составе агрегата датчиков протечки и температуры экрана магнитной муфты, датчика сухого хода насоса, датчиков температуры подшипников, формирующих сигнал на отключение агрегата при нарушении нормальной эксплуатации.

Вышеизложенное позволяет констатировать, что герметичные насосы с магнитными муфтами производства НПП «МСТ» превосходят большинство насосов с магнитными муфтами многих, в том числе зарубежных, производителей по надежности и расходам на эксплуатацию.

Обладая большим опытом и проверенными на практике методиками расчета магнитных муфт, НПП «МСТ» не только применяет магнитные муфты в насосах собственного производства, но и оказывает услуги по ремонту отдельных магнитных муфт, магнитных систем и насосов с магнитными муфтами других производителей. Ремонт насоса в сборе является более предпочтительным, чем ремонт его магнитной муфты, потому что выполняется его полная разборка и ревизия всех узлов с заменой изношенных частей новыми (по согласованию с заказчиком). При этом гарантийные обязательства НПП «МСТ» распространяются целиком на отремонтированный насос.

По мнению специалистов НПП «МСТ» граница применимости магнитных муфт для насосов, применяющихся в нефтегазовой и химической промышленности, составляет 800 кВт. Свыше указанной мощности применение магнитных муфт экономически нецелесообразно. В этом случае, а также по требованию заказчика не зависимо от мощности, в насосных агрегатах производства НПП «МСТ» применяются двойные торцовые уплотнения со схемами обвязки по API.

Необходимость применения двойных торцовых уплотнений также зачастую может быть вызвана степенью загрязненности или особенностями перекачиваемой среды. При всех преимуществах магнитных муфт, они весьма требовательны к чистоте жидкости, используемой для охлаждения их экрана. Особенно критично наличие ферромагнитных частиц, которые, в случае их значительного размера и попадания на ведомую муфту, вызывают быстрый износ экрана, приводящий к разгерметизации насоса. В практике НПП «МСТ» встречались случаи, когда насосы различных производителей, оснащенные магнитной муфтой, не могли эксплуатироваться продолжительное время из-за быстрого загрязнения фильтрующей системы. Расходы на эксплуатацию оказывались значительно выше запланированных из-за необходимости постоянно выполнять очистку фильтров. В связи с этим НПП «МСТ» разработало типовые конструкции и предлагает услуги по модернизации насосных агрегатов с заменой магнитной муфты на двойное торцовое уплотнение, с сохранением габаритных и присоединительных размеров агрегата.