磁力搅拌反应釜的故障分析与状态监测技术

　　1刖随着现代化工业特别是石化原子能等行业发展，压力容器向着高温高压高真空发展，也对反应釜的密封性能提出了更高的要求。磁力搅拌反应釜以其良好的密封性能，在化工，石油，制药等部门的应用越来越广泛，其本身也得到了极大的发展，并且产生了良好的社会经济效益。磁力搅拌反应釜常用于工作压力高，易燃，易爆的危害介质，这些介质的点滴泄漏，就会直接污染环境，危胁操作人员的人生安全，甚至会引起爆炸事故。虽然磁力搅拌反应釜可以彻底解决生产中的泄漏问，实现反应过程中的零泄漏，但同时受其结构的影响，在使用过程中难以发现其内部问和故障。因此如何实现磁力搅拌反应釜现场安全可靠的运行，又是人们所要解决的课。

　　由于磁力搅拌反应釜采用全封闭的结构，其内部的滚动轴承内转子等若发生故障，这切在反应釜外部是无法发现，尤其是下支承轴承常因润滑不良而磨损严重，影响正常生产，严重时甚至造成事故的发生。目前国内又没有套较理想的现场状态监测系统，现场故障只能靠操作人员的主观判断，这样就很难对其运行状态和滚动轴承的更换周期做出明确的说明和确定。为确保磁力搅拌反应釜的正常运行和日常维护，非常有必要在磁力搅拌反应釜上设置状态监测系统。

　　2磁力搅拌反应釜的传动结构及工作原理磁力搅拌反应釜由电机减速机，隔离套外磁钢转子内磁钢转子搅拌轴反应釜和搅拌浆等构成，其结构钢转子转动，形成个旋转磁场，其磁力线穿透隔离套隔离套材质为非铁磁性，允许磁力线通过作用到内磁钢上，内磁钢的磁力线也穿透隔离罩作用到外磁钢上。由于磁钢同极相斥，异极相吸，因而使内磁钢转子也随之同步旋转，带动搅拌轴转动。

　　3磁路结构原理1电机减速机2隔离套3外磁钢转子4内磁钢转子5搅拌轴6反应釜7搅拌浆合式，内外磁钢都是块块扇形小磁钢在圆周方向按3，异极交叉排列，轴向同极排列，粘结在圆筒上而构成推拉磁路。磁路间的磁极都是成对出现的，磁力线形成闭合回路，保证磁钢间的吸力。当电机减速机带动外磁钢转子旋转时，外磁极况2相对于内转子磁极51超前角，3，磁极犯对51的吸力尸1以及53对31斥力2，者的切向分力，对内磁钢转子形成与外磁钢转子相同方向的扭距。

　　4磁力搅拌反应釜存在的问和故障分析从磁力搅拌反应釜的结构和现场的使用来看，下支承的滚动轴承的磨损是磁力搅拌反应釜的主要故障，是影响正常生产动部分和外界完全隔离，滚动轴承在釜内无法加脂润滑，滚动轴承因润滑不良长期处于干磨状态，磨损很快。滚动轴承磨损后，轴承与轴的径向间隙增大，内转子部分因受外磁转子磁力匀，转子间隙与磁力成反比，间隙越小，外磁转子对内磁转子的磁吸力越大。此时反应釜内转子越偏离轴几何中心线，滚动轴承的磨损也就越严重，终导致内磁转子和隔离套发生摩擦，摩擦会造成以下两方面后果1摩擦使间隙温度升高，温升造成磁力传动器的磁钢磁性减弱，传动力矩下降。2若不及时发现摩擦会损坏内磁转子，造成磁钢损坏影响正常生产。严重时会损坏隔离套，危及生产安全。

　　另方面，磁力搅拌反应釜采用金属材料作为隔离套设备启动运转后，金属隔离套在交变的磁场中工作，由此可导致隔离套壁产生磁涡流热，使隔离套壁温度急剧上升，其热量的释放可导致磁转子的永磁体退磁，以至设备无法正常运行。由此可，磁力搅拌反应釜冷却系统的失效将导致隔离套壁温升，使设备发生故障。

　　5磁力反应釜状态监测技术的基本原理在以上对磁力搅拌反应釜通常故障分析的基础上，提出种同时对工作气隙中的磁感应强度和隔离套温度进行监测的复式状态监测方法。并依此对可能出现的故障进行预测并采取相应的措施。

　　5.1利用工作气隙中的磁感应强度的变化进行监测由磁力搅拌釜的磁路结构可知正常工作时，由于内外转子同心，其间隙是均匀的，而当轴承出现磨损，即处于不正常工作状态时，内外转子会发生偏心而造成它们之间的间隙不均匀。

　　从磁学的角度可知，磁力的大小与磁场的磁感应强度3值有关，而磁感应强度3值又与磁场间隙的间距值的大小成反比。4，间隙的间距值越大，磁感应强度5值越小，反之亦然。因此，测试间隙磁场的磁感应强度5值，便可掌握转子间隙处间距值的变化情况，即可分析内转子偏离轴中心的情况，从而进步掌握轴承的磨损程度，及时定出磁力反应釜检修更换轴承的时间，做到对磁力反应釜预知维修，避免事故的发生。

　　正常工作状态下气隙中的磁感应强度意非正常工作状态下气隙中的磁感应强度意测试的装置是依据霍尔效应的原理而设置的，在隔离套的外面固定个霍尔探头，探头的引线沿隔离套壁而引出，与特斯拉计连接，其结构5.利用此装置可完成对间隙1搅拌轴2外磁钢转子3隔离套4内磁钢转子5特斯拉计6探头引线7霍力探头测试工作可在定期和不定期停车时，若测得的数据沿磁力传动器圆周呈小到大，又由大到小的趋势，且数据在180.的对角线上大小对应，则可判定出内外磁转子间隙不均匀。数值大磨损程度，也就确定了反应釜滚动轴承的检修更换时间。

　　5.2根据隔离套温度变化进行监测和报警磁力传动反应签运转过程中发生的些故障和发生故障后的现形式与温升有关，因此通过运转过程中进行温升的监测可以发现磁力传动反应釜所发生的些故障。温度监测装置是依据热传递热平衡原理将接触式测温传感器安装在隔离套作温度的变化，温度监测装置6.

　　温度传感器须经防爆处理封装后，装在隔离套法兰上的测温孔内，并将信号线穿入防爆管后送至仪监控室与主机相连接即可工作。测控系统框7安装在隔离套法兰上的温度传感器输出电压7与被测温度！的关系曲线8.间呈线形关系。温度传感器经转换电路将温度信号转换为电信号，显隔离套的工作温度，当隔离套温度高于额定值时，电路自动发出声光报警信号，与此同时输出控制信号使执行机构动作，及时对反应釜进行停机等处理，从而有效防止永磁体退磁，避免了设备及事故的发生。

　　6结束语磁力搅拌反应釜的状态监测技术，目前在国内还需要深入的研宄和探讨。它直接关系到磁力搅拌反应釜使用的状况和发展。其状态监测技术还需在实际工作中不断完善和发展1王玉良。磁力传动与密封。抚顺抚顺石油学院学报，1999.19.

　　2徐建民。对搅拌反应应釜零泄露密封方式的探讨。化工装备技术，3李多民。磁力泵状态监测技术。流体机械，1996.6rh，离套外转子内转子