磁力驅動攪拌反應釜的應用探析

陳漢濤

摘要：磁力驅動攪拌反應釜目前已經代替了機械密封與填料密封反應釜，其能夠將傳動攪拌裝置中動力輸出與輸入部分實現完整分離，使攪拌軸動密封結構導致的泄漏完全得到解決。文章分析了磁力傳動在攪拌釜中應用的優勢，研究了磁力驅動技術使用中存在的問題，最后探討了設備使用各個環節中出現故障的原因及解決建議。

關鍵詞：磁力驅動攪拌反應釜；傳動攪拌裝置；動力輸出；動力輸入；泄漏 文獻標識碼：A

中圖分類號：TQ052 文章編號：1009-2374（2015）36-0051-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.36.024

近些年，醫藥、石油化工和環保等產業的發展，對易燃、易爆等介質的攪拌提出了更加嚴格的要求，需要攪拌釜能夠達到完全無泄漏的標準，以杜絕外部介質進入攪拌釜內，對攪拌的質量產生負面影響。以往的攪拌設備常常會出現泄漏問題，磁力驅動攪拌釜的出現對泄漏問題的解決起到了極其重要的作用。

1 磁力傳動在攪拌釜中應用的優勢

1.1 實現零泄漏

磁力傳動利用場力產生的效應達到動力或者轉矩傳遞。磁力驅動改變了兩個轉子間需要實現直接接觸或者相連的局面，通過磁場的作用就可以利用外磁轉子的運動帶動內磁轉子。此種情況使得不需要在主動軸的作用下實現轉子運轉，因為規避了由于主動軸貫穿容器導致的泄露。

1.2 設備運行更加平穩

設備中內外磁鋼之間沒有直接進行接觸，這就有效防止了由于外磁鋼振動而聯動內磁鋼。相應地，內磁鋼出現的振動也不會傳遞到外磁鋼之上，兩者之間互不產生干擾，設備的整體運行狀況就會較為平穩。

1.3 過載保護

由于內、外磁轉子之間無直接接觸，可以增大工作轉矩，以實現增強輸出軸動力的目的。但是，在此過程中輸出軸的負載一旦出現過大的情況，兩個轉子就會出現滑脫，轉矩的傳遞被中止，如此就能有效防止動力輸出軸出現問題時傳遞體系易受損壞的情況。與此同時，電力本身也受到了必要的保護。

1.4 使用的各環節較為便利

將其和剛性聯軸器進行對比可以發現，其在裝配、拆卸以及養護等環節中具備較為便利的特點，磁力驅動器在結構方面的設定并不復雜，而且由于內外轉子之間存在縫隙，使得其拆裝都較為簡單，維修時較為方便快捷，節省了人力物力，提升了設備工作效率。

1.5 有環保效果

石油、化工、制藥在生產過程中會產生大量有毒、易爆、強腐蝕性等物質，一旦泄露就會對工作人員的健康造成嚴重威脅，而磁力驅動攪拌釜實現了攪拌全程的無泄漏，讓此類問題得到有效解決，同時也為環保事業作出一定貢獻。

2 磁力驅動技術應用存在的問題

2.1 產生干擾

磁力驅動攪拌釜會在運轉的過程中產生一定的磁場。其周邊常常會有其他設備在磁場的干擾下無法正常工作。此種情況會造成這些設備出現失控或者無法運轉，尤其是一些較為重要的設備，一旦受到干擾，就會對其他工作產生不良后果。

2.2 磁力驅動器存在啟動延遲

在設備啟動時，主動、從動磁轉子兩者之間的磁轉角存在差值，運轉過程中，負載轉矩一旦發生變動，就會導致磁場力轉矩也會隨之發生變化，磁轉子之間的角度就會相應存在偏差，如果工作流程要求較為精確，此種情況就會對精確度產生負面的影響。

2.3 傳動效率較低

磁轉子在運轉的過程中，會產生相應的磁場，其會隨著時間的推移產生相對較為明顯的變化。金屬隔離套處于磁場之中，磁場變化時會與隔離套之間產生渦流電流，對磁場強度造成干擾，傳遞轉矩受到削弱，渦流損失也隨之出現，以熱量的形式散發到空氣之中，如此就耗損了寫傳遞功率，傳遞質量受到相應的負面影響。

3 磁力驅動攪拌反應釜的組成特性及原理

3.1 完整耦合磁力系統

其內、外磁轉子制作材料是稀土永磁材料，位置在金屬隔離套密封罩內部和外部，轉子是由N、S級顛倒排列而成的環形結構。依據不同級彼此會產生排斥或吸引的性質，兩個轉子在運轉方面與軸向上，在磁場的作用下形成完整耦合系統。

3.2 可靠性

金屬隔離套本身具有不讓磁場通過的特性，實現反應釜在完全封閉的條件下完成攪拌過程，讓靜密封成為現實，將原本攪拌過程中出現的冒出、滴落、漏出等情況徹底控制住，能夠持續保持密封狀態，可靠性得到很大增強，不泄露使得原本污染的情況得到有效避免。

3.3 運轉原理

設備中的電力一般情況下與減速機直接連接，減速機的輸出軸也同磁力耦合器中的外磁轉子相連。電機發出電流讓減速機運行之后，相應的外磁轉子也隨之旋轉，其產生的磁力線可以和隔離套產生磁引力，一同帶動隔離套里面的轉子旋轉，產生攪拌效果，在不接觸的情況下實現力矩傳遞。設備使用的是靜密封，讓原本的泄漏問題得到有效遏制，具備多種優點。

4 磁力驅動攪拌釜正規使用建議

4.1 磁力驅動攪拌反應釜的安置

在對設備開展安裝時，應該確保設備軸線處于較好的垂直狀態，否則攪拌軸就會與應處位置偏離，運轉過程中就會導致軸承出現過度磨損，耦合器的運行也會相應地受到影響。在對其進行拆卸的時候，應該確保當場的整潔度，將所有鐵磁性質的事物清理干凈，防止其進入內外磁轉子中間的縫隙之中。不可以直接對轉子實施敲擊動作，避免其受到損壞，實在需要敲擊時，應該用木板等進行隔離。各個轉子與金屬隔離套之間的縫隙很小，在安裝過程中有十分精確的要求，需要讓各個轉子與隔離套形成嚴格精確的同心度，可以有效防止各部件過度磨損。對各個轉子做手動盤車，保證運行順暢、沒噪音，耦合器可以脫離磨損嚴重的狀況。安裝完畢后，使用專業的設備對其進行檢驗，觀察攪拌軸的旋轉情況，如果發現異常立刻進行修復。磁力耦合器和反應釜中間的密封較為光滑，在養護的過程中需要重點保護。在對主螺栓實施擰緊動作時，不能用力過大，嚴格按照其規定的力矩限度進行操作，同時要遵循對角分布原則，讓其緊實度較為均勻，整個擰緊過程應該分成三個部分，避免封面受到損壞。封面的使用力度一定要輕，避免彼此碰撞出現的刮擦痕跡。一旦其受到損傷，就要重新進行拋光，如此其才可以順利地發揮作用。

4.2 保養工作

釜內的工作溫度如果在100℃以上，需要在隔離套和耦合器封罩中間使用循環水，讓其工作溫度始終處于100℃以下，避免由于溫度過高導致的磁轉子失去磁性。使用循環水是一個非常好的辦法，可以讓反應釜的工作溫度處于合理水平，還在一定程度上能夠增強軸承的耐久性。但是，對其進行使用的過程中，應該保證循環水應用的獨立性，確保其發揮作用的時候不受阻礙。同時，水中不能有具備鐵磁性質的雜物，否則就會在使用的時候附著在轉子以及隔離套上，產生相應的損害。水的出口應該避免存在壓力，不然就會導致耦合器內部受到壓強，對應減速機的輸出油封也會因此承受壓力，水從中滲透之后，進入到減速機的油池之中，讓潤滑油難以發揮作用，相應的部件運轉時非常容易受到損毀。

讓軸承受到良好保護。對于高溫、高速磁力攪拌器而言，正式使用前該將相應的耐高溫潤滑劑對部件進行潤滑，潤滑度與耦合器的耐久性關系重大。為此，要對耦合器軸承實施良好的潤滑，定期檢查潤滑油的流通路線是否發生堵塞，發現堵塞立刻進行處理。注油的時候，應該確保設備處于停止運行的狀態，相應的溫度條件和壓強條件也要符合注油規定標準。在選用潤滑劑的時候，也要根據設備的實際情況，保證其符合潤滑標準。一旦選擇錯誤，不但沒有起到潤滑作用，反而會造成軸承受到阻滯。耦合器的軸承耐久性與其工作環境產生很大關聯，要定期對軸承的運轉狀況進行檢查，一旦發現問題及時予以處理，如果問題較為嚴重，一定要及時更換。派專門人員對攪拌軸的攪拌量進行觀察，如果攪拌量超出正常范圍，就應該及時檢查軸承，避免由于其出現問題造成的轉子和隔離套發生磨損，如不及時解決就會導致泄漏的情況發生。某些企業對設定的專門的軸承使用制度，一般情況下每半年更換一次軸承。角接觸軸承和承壓軸承在安裝的過程中，應該嚴格按照相應的順序，如此能夠有效防止其在運轉的過程中出現受力不均勻等情況，避免出現噪音、振動，提升了設備的使用期限。

4.3 常見故障和解決

設備啟動的時候，如果發出咔咔聲響，說明攪拌器被攪拌物卡住，也可能是攪拌軸承在各種因素的作用下發生損壞。此外，耦合器啟動或者工作過程中過載。面對以上情況，必須要關閉設備，展開詳細檢查，否則其內部的轉子就會出現旋轉異常，引起磁鋼溫度過高，轉子消磁，耦合器受損。電機啟動后，減速機運轉無異常，攪拌器停轉，此種情況一般與轉子消磁有關。究其原因，循環水沒有起到應有的降溫的效果，轉子所處溫度過高。或者內磁轉子的保護套存在損壞的情況，面對此種情形，應該及時更換相應轉子。磁力耦合器無法正常運轉，一般是轉子軸承潤滑失當、介質腐蝕造成轉子銹蝕卡住，此時需要更換軸承。還可能是溫度過高導致各個轉子消磁，換掉磁轉子情況可以解決。此外，還有可能是電機本身在各種因素的作用下發生燒毀，控制器出現故障是重要原因之一，需要專業人員盡快對電器問題展開診斷。

5 結語

當前，企業在生產產品的過程中，在確保生產質量的同時，也要保證生產的安全性、可靠性、環保性等。環保問題已經為全球性問題，磁力驅動攪拌反應釜在減少環境污染等方面表現出色，適應了環保的現實要求。雖然磁力攪拌反應釜的研究取得較大成果，但是其在運轉的過程中仍會產生故障，因而需要重視其養護與維修工作。

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（責任編輯：陳 潔）