O elemento de bombeamento e o fluido estão alojados dentro de um alojamento hermeticamente fechado em uma bomba de acionamento magnético. Um conjunto de ímãs na parte externa da caixa é girado pelo eixo de acionamento do motor. Um anel correspondente de ímãs no eixo da bomba está em oposição a isso no interior da carcaça (Figura 1). Devido aos ímãs emparelhados, o torque é transmitido através do invólucro. O benefício mais significativo de um acoplamento magnético é que ele dispensa a necessidade de vedações rotativas e seus problemas relacionados com vazamento, contaminação potencial e manutenção contínua para transmitir torque através de uma barreira.

Os princípios básicos e benefícios dos acionamentos de acoplamento magnético são os mesmos para bombas de deslocamento positivo, como bombas de palhetas, bombas de engrenagens internas e bombas de engrenagens externas. O fluido bombeado fica contido em um invólucro hermeticamente fechado, conhecido como invólucro de contenção, eliminando o risco de vazamento.

Como funciona a bomba de acionamento magnético?

Em ambos os lados do invólucro de contenção no corpo da bomba, existem dois anéis concêntricos aos quais os ímãs interligados são fixados. O eixo motriz do motor está conectado ao anel externo, enquanto o eixo acionado do impulsor está conectado ao anel interno. Cada anel tem aproximadamente a mesma quantidade de ímãs idênticos, correspondentes e opostos que são posicionados em torno dele com pólos alternados. Freqüentemente, elementos de terras raras como samário ou neodímio são ligados a outros metais para criar os ímãs. Samário e cobalto e neodímio, ferro e boro são as combinações de ligas mais comuns. Em comparação com ímãs convencionais, essas ligas complexas têm duas vantagens principais:

Massa menor é necessária para sustentar um determinado torque, resultando em bombas menores e mais simples.
Maior estabilidade de temperatura: em comparação com os ímãs de ferro padrão, os ímãs de liga de terras raras exibem menos redução no torque magnético à medida que a temperatura aumenta.

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Se expostos a temperaturas acima de sua temperatura operacional máxima, os ímãs em uma bomba de acionamento magnético podem se desmagnetizar. As bombas não devem funcionar vazias ou sob quaisquer outras circunstâncias que possam levar ao acúmulo de calor dentro da bomba em aplicações de alta temperatura.

O espaço entre os imãs determina o torque máximo que pode ser transferido em uma bomba de acionamento magnético; quanto mais estreita a folga, maior a transferência de torque. O invólucro de contenção e quaisquer revestimentos protetores nos ímãs devem ser incluídos na lacuna, o que limita o quão pequeno isso pode ser construído. Particularmente se o fluido bombeado for extremamente viscoso ou contiver partículas, deve haver uma distância adequada entre as partes giratórias e o invólucro de contenção para que a bomba opere com segurança. Para máxima eficiência, todas as peças devem ser usinadas com tolerâncias apertadas. Além dessas questões de engenharia, o material utilizado na construção do invólucro de contenção é crucial para preservar uma alta eficiência de acoplamento entre os dois conjuntos de ímãs e para minimizar as perdas de energia causadas pela geração de correntes parasitas.

O fluido bombeado é submerso e usado para lubrificar o anel magnético interno, o eixo da bomba e seu rolamento. É crucial que esses componentes sejam feitos para funcionar de forma eficaz no ambiente. Altas perdas por atrito podem ocorrer com líquidos altamente viscosos, e o desgaste do rolamento pode ser um problema em um meio abrasivo ou quimicamente reativo. No entanto, as bombas de acionamento magnético são perfeitas para lidar com líquidos abrasivos, corrosivos e perigosos quando os materiais úmidos corretos são usados, como carboneto de silício, termoplásticos, aço inoxidável e ligas com alto teor de níquel.

Dissociação

Ao escolher um acionamento magnético, é importante considerar se o acoplamento pode transmitir torque suficiente para fornecer o fluxo necessário. O acoplamento normalmente opera de forma síncrona, o que significa que a velocidade do motor e a velocidade da bomba são iguais.

Condições de operação extremas que produzem torque excessivo podem danificar as unidades magnéticas. Uma capacidade máxima de torque é especificada para cada acoplamento magnético. Quando isso é excedido, o eixo da bomba pode escorregar e parar de girar completamente, e os anéis magnéticos podem se desconectar. Se isso ocorrer, o motor deve ser parado e reiniciado antes que a carga possa ser levantada novamente. Quando o torque durante a partida é muito maior do que o previsto em condições normais de operação, pode ocorrer desacoplamento. Portanto, ao dimensionar uma bomba e um acoplamento magnético para uma aplicação, é crucial considerar as condições de partida.

Quando empregado como um recurso de segurança, o desacoplamento permite que a bomba desligue automaticamente no caso de uma circunstância extrema. Se a bomba operar nesta posição por um longo período de tempo, os ímãs podem ficar irreversivelmente desmagnetizados. Para identificar o início do desacoplamento, são aconselhados medidores de energia.

Vantagens

A principal vantagem dos acionamentos magnéticos é que não há vazamento do meio bombeado. Os ímãs de liga de terras raras de alta resistência de campo permitem uma construção compacta. Novos materiais de construção para conchas de contenção reduzem as perdas de energia relacionadas a correntes parasitas.

Para reduzir as perdas de energia, é crucial levar em consideração os seguintes fatores ao escolher um inversor de acoplamento magnético:

Quanto torque (força) você gostaria de transmitir?
Qual é a velocidade de trabalho? (velocidade ou RPM)
Qual é a faixa de temperatura operacional?
A cobertura de contenção é necessária? Que diferencial de pressão você gostaria que o projeto acomodasse?
Referência de dimensões

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