معرفی ، کاربرد و نحوه ی عملکرد پمپ مگنتی یا مغناطیسی (Magnetic Drive Pumps) :

ابتدا لازم است با پمپ‌های مگنتی و نحوه عملکرد آن‌ها بیشتر آشنا شویم. اگر دستی در صنعت داشته باشید می‌دانید که یکی از پرکاربردترین انواع پمپ‌های صنعتی، پمپ‌های سانتریفیوژ هستند که خود به انواع مختلف دیگری تقسیم می‌شوند. پمپ مگنتی نیز به طور کلی در گروه پمپ‌های سانتریفیوژ قرار می‌گیرد و نوعی پمپ ضد اسید محسوب می‌شود.

در پمپ‌های مغناطیسی از دو مگنت برای تأمین نیروی لازم جهت به حرکت در آوردن پروانه‌ها استفاده می‌شود. به همین دلیل است که این پمپ‌ها به نام مگنتی شناخته می‌شوند. وجود این دو مگنت، خصیصه اصلی و ویژه این دسته از پمپ‌ها به حساب می‌آید که کاربردهای خاصی را نیز برای آن به همراه دارد. در واقع پمپ مگنتی جایگزینی بی‌نقص برای پمپ‌ های ضد اسید معمولی به حساب می‌آید.

در حقیقت پمپ مگنتی نوعی از پمپ‌ها است که بر اساس نیروی گریز از مرکز طراحی شده و می‌تواند استفاده‌های متعددی داشته باشد. آنچه که پمپ‌های مگنتی را از سایر پمپ‌های سانتریفیوژی متمایز می‌کند عدم اتصال مکانیکی موتور و پروانه است که باعث حذف مکانیکال سیل می‎شود و این می‌تواند احتمال نشت سیال در زمان جابجایی را به صفر برساند. هدف اصلی از طراحی پمپ مگنتی حذف آب‌بند مکانیکی یا آب‌بندهای گرافیتی است و همین امر باعث می‌شود که هیچ‌گونه نشتی برای انتقال سیالات نداشته باشد و با توجه به این ویژگی به این پمپ، پمپ ضد اسید یا تزریق نیز گفته می‌شود. در اصل در این نوع پمپ‌ها نیازی به تماس شافت‌ها با همدیگر نیست و حرکتی که از موتور به ایمپلر صورت می‌گیرد، مغناطیس می‌باشد و مغناطیس می‌تواند کنترل حرکت را بر عهده بگیرد و این باعث می‌شود که در این پمپ‌ها اتصال مستقیمی بین الکتروموتور و پروانه وجود نداشته باشد.

از دسته پمپ های سانتریفیوژ (جداسازی ذرات جامد از مایع) می باشند که هدف اصلی از طراحی پمپ مگنتی حذف آب بند مکانیکی یا آب بندهای گرافیتی بوده است که باعث شده هیچ گونه نشتی برای انتقال سیالات نداشته باشد به همین دلیل به آن پمپ ضد اسید یا تزریق می گویند.

پمپ های ضد اسید به نام های پمپ پلیمری و پمپ مگنتی شناخته می شوند اما گاها به آن ها پمپ شیمیایی نیز گفته می شود که از لحاظ فنی غلط می باشد.

انواع پمپ مگنتی یا مغناطیسی (Magnetic Drive Pumps) :

پمپ های مگنتی مرکزی: این نوع پمپ ها دارای مغناطیس مرکزی هستند که قدرت موتور را به روتور منتقل می کنند. آن ها معمولاً برای مواد مایع با ویسکوزیته بالا مناسب هستند.

پمپ های مگنتی خارجی: این نوع پمپ ها دارای مغناطیس های قرار گرفته در خارج شلنگ ها هستند. آن ها به خوبی برای انتقال مواد مایع با ویسکوزیته کم و حساس به تلفات مغناطیسی مناسب هستند.

پمپ های مگنتی تک‌ یازنده: این پمپ ها به عنوان یکی از انواع پمپ های مگنتی هستند که برای انتقال مایعاتی که نیاز به جدا سازی قطعات مغناطیسی دارند، مورد استفاده قرار می گیرند.

انواع متریال پمپ مگنتی یا مغناطیسی (Magnetic Drive Pumps) کدامند ؟

پمپ های مگنتی در انواع فلزی و غیرفلزی تولید می شوند.

انواع فلزی همچون:

فولاد

چدن

برنز

تیتانیوم

و انواع غیرفلزی همچون:

فلوراید

وینیلیدین

تترا فلوروتیلن

آلکان های پر فلوئورالوکوکسی

شیشه

سرامیک

و…

پمپ های مگنتی قادر هستند دمایی تا تقریباً 450 درجه سانتی گراد، فشاری تا تقریباً 200 بار و توان هایی تقریباً 400 کیلو وات را پمپاژ کنند.

نحوه ی کارکرد یا عملکرد پمپ های مگنتی به چه صورت است ؟

همان‌طور که بیان شد پمپ مغناطیسی زیرمجموعه پمپ‌های گریز از مرکز بوده و بدون سیال کار می‌کند. در این نوع پمپ، پروانه و محور موتور از طریق میدان مغناطیسی و بدون تماس مستقیم با یکدیگر ارتباط دارند. نحوه عملکرد پمپ مگنتی به این صورت است که بر روی شفت بیرونی متصل به موتور، مجموعه‌ای مگنت قرار داده شده و بر روی شفتی که انتهای آن پروانه است نیز مجموعه‌ای دیگر از مگنت‌ها قرار گرفته‌اند. میان مگنت‌های نصب شده بر شافت درونی و بیرونی، پوسته هوزینگ یا مکانی قرار دارد که سیال در آن پمپاژ می‌شود. میدان مغناطیسی ساخته شده بین مگنت‌ها بر اثر چرخش شافت محرک متصل به موتور، شافت متصل به پروانه و در نتیجه پروانه را وادار به چرخش می‌کند و در نهایت در اثر چرخش پروانه سیال پمپاژ خواهد شد.

چرا پمپ های مگنتی در دسته سانتریفیوژ قرار دارند؟

در جواب باید بگوییم که در پمپ مگنتی نیروی مغناطیسی به عنوان یک نیروی محرک واقع می شود.

در واقع حرکتی که از موتور به ایمپلر پمپ صورت می گیرد مغناطیسی می باشد و نیازی به تماس شافت ها با یکدیگر ندارند.

در نتیجه انرژی مغناطیسی کنترل حرکت را با ایجاد میدانی قدرتمند به عهده می گیرد. در پمپ های مگنتی بین الکتروموتور و پروانه، اتصال مستقیم وجود ندارد. در این گونه پمپ ها دو حلقه وجود دارد که یکی از آن ها در بیرون و دیگری در درون تعبیه شده است.

روی حلقه های مذکور آهنربا قرار گرفته است که دوام بالایی دارند و مجموعه آهنربای قوی مغناطیسی درون پمپ میدان مغناطیسی دائمی ایجاد می کند؛ بنابراین پمپ حلقه بیرونی به گردش در می آید و نیروی مغناطیسی تولید کرده وحلقه داخلی را که به پروانه متصل است به گردش در می آورد که باعث گردش پروانه و پمپاژ می شود. در نتیجه پروانه در اثر جاذبه و دافعه مغناطیسی به حرکت در می آید.

ساختار کلی پمپ های مغناطیسی :

احتمالا برای شما هم سوال شده که اجزای داخلی یک پمپ مگنتی چیست که می تواند به این قابلیت دست پیدا کند. در ادامه ساختار کلی این پمپ را بررسی می کنیم.

یک پروانه چرخشی که در یک محفظه محصور قرار دارد. پروانه توسط میدان مغناطیسی دوار می چرخد که این میدان مغناطیسی توسط مگنت های فردی ساخته شده است. با چرخش پروانه نیرویی تولید می شود که مایع را از داخل و خارج محفظه پمپ هدایت می کند. هدف اصلی پمپ مگنتی حفظ انرژی و حرکت در یک سیال است که کمک می کند تا آب یا مایعات دیگر از رکود در یک مخزن دور نمانند. در یک پمپ آب مگنتی، پروانه و موتور دارای آهنربایی هستند که به آهن ها وصل شده است. آهنرباهای دائمی به مونتاژ درایو پمپ وصل شده اند. آهنربایی در این پمپ ها وجود دارد کار آن به گردش درآوردن موتور داخلی است و بر روی شافت دوم وصل شده است و توسط موتور کار می کند. وقتی موتور روشن می شود، آهنربا خود را می چرخاند. نیروی مغناطیسی از آهنربای موتور باعث می شود که آهنربا بر روی پروانه چرخش کند و پروانه را بچرخاند.

کاربردهای پمپ مگنتی چیست ؟

هماطنور که گفته شد پمپ‌های مغناطیسی دارای ویژگی‌ها، مزیت‌ها و معایب منحصربه ‌فردی هستند و می‌توانند استفاده‌های متعددی در صنایع مختلفی داشته باشند. از مهم‌ترین کاربردهای این پمپ‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره داشت :

انتقال انواع سیالات داغ و اسیدها در پالایشگاه‌ها

انتقال انواع سیالات اسیدی و سمی

انتقال کاستیک ها

انتقال آروماتیک‌ها

انتقال آب‌های شور 

جهت انتقال سیالات خورنده و شیمیایی

جهت انتقال سیالات گران ‌قیمت

استفاده در مواقعی که تعویض مکانیکال سیل دشوار باشد.

استفاده در شرایطی که آسیب‌های وارده در اثر نشت جریان جبران ‌ناپذیر باشد.

برخی از سیالاتی که قابلیت پمپاژ با این پمپ ها را دارند شامل موارد زیر می باشند :

سیالات سمی، شیمیایی و مضر برای محیط زیست

سیالات تحت فشار و سیالات گران قیمت

سیالات فرار و آروماتیک

سیالات حاوی مواد رادیو اکتیو

سیالات خورنده و ساینده

سیالات اشتعال زا

سیالات بدبو دو فاز و گازهای مایع

مزایا و معایب پمپ‌ های مگنتی کدامند ؟

مزایا پمپ مگنتی :

بدون شک اولین و مهم‌ترین مزیت این پمپ، بدون نشت بودن آن است که آن را برای انتقال سیالاتی خاص، مناسب می‌سازد.

بدون نشت بودن پمپ مگنتی و در تماس نبودن اجزاء، از استهلاک و آسیب قطعات آن نیز جلوگیری می‌کند.

فرآیند نگهداری از پمپ‌های مغناطیسی چندان دشوار نیست.

با وجود کاربردی بودن، این پمپ ساختار و عملکرد پیچیده‌ای ندارد.

سیالی را که توسط این پمپ انتقال داده می‌شود، می‌توان به عنوان سیال خنک کننده یا روان‌کار نیز در نظر گرفت.

از آن‌جایی که در پمپ مگنتی هیچ گونه نشتی دیده نمی‌شود، ایمنی کار با آن بالا است.

همان‌طور که در بخش‌های قبل نیز گفته شد، در این نوع پمپ از آب‌بند یا سیل مکانیکی استفاده نمی‌شود. به همین دلیل در پمپ‌های مغناطیسی هزینه‌ای برای تعویض سیل مکانیکی وجود ندارد.

مزیت دیگری که درباره این دسته از پمپ‌ها وجود دارد، کم سروصدا بودن آن است.

معایب پمپ مگنتی :

اولین محدودیتی که در استفاده از این پمپ‌ها وجود دارد این است که به هیچ عنوان نباید به صورت خشک کار کنند. البته این محدودیت درباره اکثر انواع پمپ‌ها وجود دارد.

قیمت پمپ مگنتی، نسبت به بسیاری از دیگر پمپ‌ها نسبتاً بالاست. خصوصاً اگر از آهنرباهای خاص در ساختار آن استفاده شده باشد.

هزینه نگهداری و تعمیرات این دسته از پمپ‌ها نیز کم نیست. با این حساب باید در نگهداری از آن‌ها نهایت دقت را به کار بست.

پمپ مغناطیسی مقاومت خوبی در برابر کاویتاسیون از خود نشان نمی‌دهد.

محدودیت دیگری که درباره پمپ مگنتی وجود دارد این است که باید در نقطه‌ای درست نزدیک به BEP (نقطه کارکرد بهینه) کار کند.

به نظر می‌رسد پمپ‌های مگنتی تا حدی دمای سیال را بالا می‌برند.

سیالاتی که خاصیت سایندگی دارند و یا ذرات جامد زیادی در آن‌ها وجود دارد، نباید به وسیله پمپ‌های مگنتی پمپاژ شوند.

وجود میزان قابل توجهی از گاز یا هوای محبوس در سیال می‌تواند عملکرد پمپ مغناطیسی را دچار مشکل کند.

نکات مهم استفاده از پمپ‌های مگنتی :

دما نباید بالا باشد چرا که عملکرد این پمپ‌ها در دماهای بالا ضعیف است.

لازم است که سیال متبلور و سفت باشد

اندازه موتور نباید بیش از اندازه بزرگ باشد چرا که باعث جدا شدن قطعات از هم در زمان شتابگیری می‌شود.

میزان گاز در سیالات نباید بیش از حد باشد.

چنانچه در سیالات ذرات جامد وجود داشته باشند باید از فیلتر برای جداسازی آنها استفاده کرد.

نکات مهم در خرید پمپ مگنتی :

نوع سیالات و میزان دمای آنها

قدرت و گشتاور پمپ مگنتی

برند و شرکت سازنده پمپ

استانداردها و مدت زمان گارانتی

میزان مصرف انرژی

هزینه‌های تعمیر و نگهداری

طراحی و ظاهر پمپ

محیط استفاده از پمپ

قیمت و کاربردهای پمپ و …

برندهای پمپ مگنتی یا مغناطیسی (Magnetic Drive Pumps) :

مانند هر نوع تجهیز دیگری، برندهای بسیاری در بازار دیده می‌شوند که در زمینه فروش پمپ مگنتی مشغول به فعالیت هستند؛ از جمله کالمو (Calmo) ، تراندین (Trundean) ، پمپ مگنتی دبم ، SPC ، AMP و … هر کدام از این برندها ویژگی‌های خاصی دارند.

برای مثال پمپ‌های مغناطیسی ساخت برند تراندین از موادی مانند سرامیک و کربن ساخته شده‌اند و نسبت به خوردگی مقاومت بالایی دارند. همچنین برند SPC یک برند معتبر چینی است که برای کار با سیالات با دمای بالا مناسب به نظر می‌رسد.

در میان برندهای آسیایی با کیفیت می توان از پمپ مگنتی CSE نام برد. این پمپ تولید کشور کره جنوبی می باشد که در مدل های کوچک و آزمایشگاهی بسیار پرکاربرد است. همچنین از لحاظ کیفیت با نمونه های اروپایی برابری می کند.