Pompy magnetyczne vs. pompy z uszczelnieniem mechanicznym - plusy i minusy

Wyniki przeprowadzonych (red. OMV AG, Pumps in Process Engineering 2002) badań dotyczących awarii pomp tłoczących agresywne media jednoznacznie wskazują, że w ponad 40% badanych pomp, przyczyną pierwszej awarii była nieszczelność uszczelek. Rozwiązaniem problemu awaryjności, może być zastosowanie pompy magnetycznej, której specjalna budowa eliminuje uszczelnienie mechaniczne.

 

Pompy magnetyczne.

 
Pompy z napędem magnetycznym charakteryzują się szczególną, bezspoinową konstrukcją, w której pompa jest zamknięta w połączeniu z silnikiem. Zewnętrzny magnes umieszczony na wale napędowym, przenosi ruch do magnesu wewnętrznego wirnika. Oba magnesy oddzielone są korpusem, który tworzy hermetyczne zamknięcie pompowanej cieczy.
 
Zalety:
  • specjalna hermetyczna konstrukcja pompy zapobiega wyciekom płynów i emisji toksycznych gazów, co jest szczególnie istotne w przypadku tłoczenia chemikaliów, cieczy wybuchowych, czy łatwopalnych, które są niebezpieczne dla osób pracjących przy urządzaniu, jak i środowiska;
  • brak uszczelnienia mechanicznego – pozwala na bezawaryjną ciągłą pracę, nawet przez dekadę, przy stosunkowo niewielkiej ilości przeglądów i konserwacji. Co za tym idzie, koszt życzia (LCC – szacunkowy koszt zakupu i eksploatacji) jest znacznie obniżony, a eliminacja awarii wyklucza dodatkowe koszty, ponoszone w przypadku awarii i przestoju pompy;
  • sprzęganie jest bardzo łatwe, ponieważ nie ma konieczności ustawienia osi silnik - pompa;
Wady:
  • pompy magnetyczne mogą pracować tylko w aplikacjach z czystą cieczą, bez cząstek stałych w zawiesinie;
  • pompy z napędem magnetycznym są droższe niż ich odpowiedniki z uszczelnieniem mechanicznym, jednak długoterminowe korzyści często rekompensują cenę;
Typowe aplikacje i dedykowane media dla pompy magnetycznej:
produkcja biodiesela, recyrkulacja chemiczna, transport chemiczny, mieszalniki detergentów, układy chłodzenia, media krystalizujące przy zetknięciu z powietrzem, strefa zagrożona wybuchem Ex
Przykładowe pompowane medium przez pompę magnetyczną:
kwas octowy, kwas cytrynowy, glikol etylenowy, formaldehyd, kwas chlorowodorowy (kwas żółciowy), kwas azotowy, kwas fosforowy, chlorek potasowy, wodorotlenek potasu, wodorotlenek sodu (soda kaustyczna), chlorek sodu, kwas siarkowy, styren, olej silikonowy, świeża woda, woda morska, żywica epoksydowa, woda dejonizowana i wiele innych chemikaliów
 

Pompy z uszczelnieniem mechanicznym.

Uszczelnienie mechaniczne składa się z dwóch pierścieni (stacjonarnego i obrotowego) umieszczonych na wale pompy. Czynnikiem smarującym jest tłoczne medium, które wypełnia przestrzeń pomiędzy oba pierścieniami, a różnica ciśnień pomiędzy ciśnieniem atmosferycznym a roboczym pompy sprawia, że ciecz nie wycieka.
 
Zalety pomp z uszczelnieniem mechanicznym;
  • mechaniczne uszczelnienie jest idealnym rozwiązaniem do aplikacji, gdzie pompowane jest medium z ciałami stałymi;
  • koszt tego rodzaju pomp jest niższy w porównaniu z pompami napędzanymi magnetycznie;
 
Wady pomp z uszczelnieniem mechanicznym;
  • uszczelnienie jest często słabym punktem w pompach, jest pierwszą przyczyną awarii. W przypadku uszkodzenia uszczelnienia mechanicznego następuje wyciek cieczy, co może być niebezpieczne dla ludzi i środowiska;
  • pompy z uszczelnieniem mechanicznym, wymagają okresowej konserwacji, której celem jest sprawdzenie stanu uszczelki i ewentualna wymiana, która zapobiega awarii. W tym przypadku, koszty konserwacji pomp mogą być wyższe, niż koszty pomp magentycznych.
  • biorąc pod uwagę powyższy punkt, aby uniknąć szkodliwych zdarzeń i niebezpiecznych wycieków, konieczne jest zaplanowanie okresowej konserwacji pomp w celu sprawdzenia stanu uszczelki i ewentualnej wymiany zużytych części. W takim przypadku koszty konserwacji tych pomp mogą być wyższe niż koszty pomp magnetycznych;
  • wymagana jest analiza kompatybilności chemicznej w celu wybrania odpowiedniego uszczelnienia, co często może być utrudnione z uwagi na złożone produkty chemiczne

Budowa pompy magnetycznej

 

Podsumowanie

Mimo wyższych kosztów zakupu, koszty eksploatacji pompy magnetycznej w porównaniu z standardową pompą z uszczelnieniem mechanicznym są dużo niższe, co warto wziąć pod uwagę podczas projektowaniu instalacji. Obecnie pompy magnetyczne są bardzo popularnym rozwiązaniem w aplikacjach trudnych z wymagającym i toksycznym medium.