تحسين أداء المضخة بأغلفة احتواء السيراميك
أحد المتغيرات الرئيسية التي تؤثر على أداء وعمر خدمة المضخة هو إحكام إغلاق العمود. تعتبر حلقات الختم أو الخراطيش من الحلول الشائعة ، ولكن أدوات التوصيل المغناطيسية قد توفر كفاءة أعلى. أثبت السيراميك المتقدم ، وخاصة أكسيد الزركونيوم م ، أنه مادة مفيدة في صناعة المضخات لتحسين كفاءة الطاقة ومقاومة التآكل والأداء.&نبسب; &نبسب; &نبسب;
في المضخات التي تعمل بالمغناطيس ، لا يوجد اتصال ميكانيكي بين دوار المضخة والمحرك. بدلاً من ذلك ، ينتقل محرك الأقراص من خلال مغناطيس دوار. يتم استخدام أغلفة الاحتواء بين المغناطيسات الخارجية المتصلة بالمحرك والمغناطيسات الداخلية المتصلة بدوار المضخة. يمكن أن يوفر هذا الحل إحكامًا خاليًا من التسرب ، مما يحسن من سلامة المضخة عند ضخ الوسائط العدوانية.&نبسب;
يعتبر أحد اعتبارات السلامة الإضافية مادة غلاف الاحتواء. عند التشغيل ، تولد المعادن الشائعة الاستخدام حرارة ناتجة عن الحث المغناطيسي. لا يُسمح بهذه الحرارة الإضافية عند ضخ مواد حساسة حراريًا وتؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المضخة بسرعة في حالة تعطل سائل التبريد. يمكن أن تساهم الحرارة الإضافية أيضًا في تبخر وسط الضخ والتجويف.&نبسب;
تطبيقات العالم الحقيقي
في دراسة حالة واحدة ، تم إرسال عدة مضخات إلى المصنع لمراجعتها بعد عامين من التشغيل. كان الوسط الذي تم ضخه عبارة عن زيت ساخن 110 درجة مئوية (230 فهرنهايت) مع محتوى أرضي مبيض يبلغ حوالي 5 بالمائة. تم مسح أو إخراج جميع المكونات الحاملة للتدفق وقنوات الدوران الداخلية والفجوات الضيقة. ومع ذلك ، لم يتم الكشف عن أي آثار تآكل على الغلاف الخزفي. لذلك ، يمكن إعادة تثبيته في المضخة التي تم إصلاحها.
في مثال آخر مع مصنع مختلف للمضخات ، سمحت المحامل الخارجية المعيبة للمغناطيس الخارجي بالاحتكاك بغطاء الاحتواء. باستثناء مسار الطحن بعمق 0.4 ملليمتر (مم) تقريبًا ، ظلت غلاف الاحتواء الخزفي غير تالف. وبالتالي ، يمكن حفظ المضخة بالكامل ، ويجب استبدال المحامل فقط. في هذا التطبيق ، تعرضت القشرة لضغط يقارب 40 بار. مرة أخرى ، وفرت مادة السيراميك الأمان والأداء مع خصائصها غير المغناطيسية ، وصلابة عالية للكسر وقوة ميكانيكية عالية.
كفاءة الطاقة مع السيراميك
بالإضافة إلى ذلك ، فإن الفجوة بين المغناطيسين مهمة للحفاظ على الأداء. من أجل الحفاظ على هذه الفجوة صغيرة قدر الإمكان ، يتم تقليل سمك جدار العلبة إلى ما يقرب من 2 إلى 4 مم في المنطقة الأسطوانية. يمكن لأكسيد الزركونيوم م مقاومة تشوه مرن معين بسبب معامل المرونة المنخفض ، بحيث يمكن امتصاص جميع الضغوط حتى عند ضغوط تصل إلى 60 بار.
لا تحدث تطبيقات مثل نقل الزيوت أو حامض الكبريتيك في درجة حرارة الغرفة. غالبًا ما يتم تحديد متطلبات درجة الحرارة حيث لا يمكن استخدام سوى عدد قليل من المواد. يمكن استخدام منطقة حرة في درجات حرارة تصل إلى 450 درجة مئوية (842 فهرنهايت) دون تغييرات كبيرة. نظرًا لأن جميع المواد تتمدد في درجات الحرارة هذه ، يمكن أن تنشأ التوترات. تتمثل إحدى ميزات هذه المادة الخزفية في معاملها للتمدد الحراري ، والذي يشبه معامل الحديد الزهر ، مما يتيح ارتباطًا موثوقًا بالمعدن. يتمدد الغلاف الخزفي مع المعدن ، ويتم تجنب الاختلافات الكبيرة في التوتر.&نبسب;
لا تتعامل الصناعة الكيميائية مع السوائل فحسب ، بل تتعامل أيضًا مع المواد الصلبة والغازية ، والتي يمكن أن تكون متفجرة وقابلة للاشتعال. من أجل إتقان هذا المجال من التطبيق ، يجب ضمان تفريغ الشحنات الكهربائية. جنبا إلى جنب مع جسديا-اِصطِلاحِيّ مؤسسة فيدرالية (PTB) في براونشفايغ ، ألمانيا ، تم إجراء قياسات واسعة لتحديد سعة التفريغ الكهربائي وفقًا لـ IEC 60093 و IEC 60167. بمساعدة طلاء خارجي إضافي ومقاومة السطح وتسرب الأرض كانت المقاومة (DA &لتر;106 Ω) أقل بكثير من القيم الحدية. وهذا يعني أنه يمكن استخدام غلاف احتواء خزفي معدل عند ملامسته لجميع الوسائط القابلة للاشتعال وفي أي جو قابل للانفجار.
منذ عام 1987 ، تم تركيب أغلفة السيراميك في المضخات التي صنعها أحد المصنّعين المذكورين سابقًا. تم تصميم الأغطية الخزفية في الأصل بسماكة جدار تبلغ 3.5 مم ، مما أدى إلى تحسين المسافة المغناطيسية بشكل كبير مقارنةً بالتصميم القياسي وتمكين طاقة نقل أقل بنسبة 30 بالمائة. بمساعدة تحليل الضغط العددي على متغيرات البناء المختلفة في ظل ظروف تحميل وحدود معينة ، تم تحديد الأبعاد المثالية. على الرغم من أن سمك جدار الجزء الأسطواني من غلاف الاحتواء يقاوم أقصى حمل للضغط ، إلا أنه ليس حاسمًا. الأهم من ذلك هو تصميمات التحولات إلى النهايات المحدبة والشفاه. أتاح ذلك تقليل سمك الجدار إلى 1.9 مم مع الحفاظ على نفس مقاومة الضغط وضمان قابلية التبادل الكاملة.&نبسب;