無密封離心泵，也稱無泄漏離心泵，可分為磁力驅(qū)動離心泵（簡稱磁力泵）和屏蔽電機(jī)泵（簡稱屏蔽泵）。

磁力泵是一種傳統(tǒng)的離心泵，沒有通常用于密封泵軸的動密封。這種動密封由靜態(tài)隔離套代替，以形成完全密封的液體端或壓力邊界。磁力泵最關(guān)鍵的部件磁力傳動器由外磁轉(zhuǎn)子、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子和不導(dǎo)磁的隔離套組成。

圖1：磁力傳動器示意圖

磁力泵在行業(yè)中已有70年的歷史，為用戶提供100%無泄漏，具有最高的運(yùn)行安全性、少維護(hù)和遵守嚴(yán)格的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。事實上，磁力泵正在取代具有雙端面機(jī)械密封的離心泵，因為事實證明，對于難以密封的應(yīng)用和危險、易揮發(fā)及腐蝕性化學(xué)品的處理，它們是一種更具成本效益的解決方案。

圖2：磁力泵工作原理示意圖

磁力泵是將n對磁體（n代表偶數(shù)）按規(guī)律排列組裝在磁力傳動器的內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子上，使磁體部分相互組成完整藕合的磁力系統(tǒng)。

磁力傳動是利用磁體能吸引鐵磁物質(zhì)以及磁體或磁場之間有磁力作用的特性，而非鐵磁物質(zhì)不影響或很少影響磁力的大小，因此可以無接觸地透過非磁導(dǎo)體（隔離套）進(jìn)行動力傳輸。

磁力傳動可分為同步或異步設(shè)計。大多數(shù)磁力泵采用同步設(shè)計。電動機(jī)通過外部聯(lián)軸器和外磁鋼聯(lián)在一起，葉輪和內(nèi)磁鋼聯(lián)在一起。在外磁鋼和內(nèi)磁鋼之間設(shè)有全密封的隔離套，將內(nèi)、外磁鋼完全隔開，使內(nèi)磁鋼處于介質(zhì)之中。根據(jù)磁場能穿透氣隙和非磁性介質(zhì)原理，當(dāng)電機(jī)帶動外磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，通過磁力線的作用耦合了與葉輪相聯(lián)的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子作同步旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了力矩的非接觸式傳遞。

異步設(shè)計磁性傳動，也稱扭矩環(huán)磁性傳動。用鼠籠式結(jié)構(gòu)的扭矩環(huán)來取代內(nèi)磁鋼，扭矩環(huán)在外磁鋼的吸引下以略低的速度轉(zhuǎn)動。由于無內(nèi)磁鋼，因此其使用溫度要高于同步驅(qū)動的磁力傳動。

磁力泵輸送介質(zhì)的密度不大于1300 kg/m³、粘度不大于30×10^-6 m²/s的不含鐵磁性和纖維的液體。常規(guī)磁力泵的額定溫度：對于泵體為金屬材質(zhì)或F46襯里，最高工作溫度為80℃，額定壓力為1.6MPa；高溫磁力泵的使用溫度：對于泵體為金屬材質(zhì)，不超過350℃；對于泵體為非金屬材質(zhì)，最高溫度不超過60℃，額定壓力為0.6MPa。

對于輸送介質(zhì)密度大于1600kg/m³的液體，磁性聯(lián)軸器需另行設(shè)計。磁力泵的軸承采用被輸送的介質(zhì)進(jìn)行潤滑冷卻，故磁力泵嚴(yán)禁空載運(yùn)行。

圖3：磁力泵結(jié)構(gòu)示意圖

1. 磁力耦合器

磁力傳動由磁力耦合器來完成。磁力耦合器主要包括內(nèi)磁鋼（230）、外磁鋼（232）及隔離套（231）等零部件，是磁力泵的核心部件。磁力耦合器的結(jié)構(gòu)、磁路設(shè)計，及其各零部件的材料關(guān)系到磁力泵的可靠性、磁傳動效率及壽命。磁力耦合器應(yīng)在規(guī)定的環(huán)境條件下適用于戶外啟動和連續(xù)操作，不應(yīng)出現(xiàn)脫耦和退磁現(xiàn)象。

2. 內(nèi)、外磁鋼

內(nèi)磁鋼應(yīng)用粘合劑牢固地固定在導(dǎo)環(huán)上，并用包套將內(nèi)磁鋼和介質(zhì)隔離。包套最小厚度應(yīng)為0.4mm，其材料應(yīng)選用非磁性的材料，并適用于輸送的介質(zhì)。

外磁鋼也應(yīng)用粘合劑牢固地固定在外磁鋼環(huán)上。為防止裝配時外磁鋼的損壞，外磁鋼內(nèi)表面最好也應(yīng)覆以包套。

3. 隔離套

隔離套也稱隔離罩或密封套，位于內(nèi)、外磁鋼之間，將內(nèi)、外磁鋼完全隔開，介質(zhì)封閉在隔離套內(nèi)。隔離套的厚度與工作壓力和使用溫度有關(guān)，太厚，則增加內(nèi)、外磁鋼的間隙尺寸，從而影響磁傳動效率；太薄，則影響強(qiáng)度。

隔離套有金屬和非金屬兩種，金屬隔離套存在渦流損失，非金屬隔離套無渦流損失。金屬隔離套應(yīng)選用高電阻率的材料，如用哈氏合金、鈦合金等，也可選用奧氏體不銹鋼，其厚度一般應(yīng)大于或等于1.0 mm。對于小功率的磁力泵，且使用溫度較低時，其隔離套也可考慮采用非金屬材料，如塑料或陶瓷等。

1. 碳化硅陶瓷

磁力泵一般采用碳化硅陶瓷軸承。為防止游離的硅離子進(jìn)入介質(zhì)，一般應(yīng)要求采用純燒結(jié)的α級碳化硅。碳化硅滑動軸承，承載能力高，且具有極強(qiáng)的耐沖蝕、耐化學(xué)腐蝕、耐磨損和良好的耐熱性，使用溫度可達(dá)500℃以上。碳化硅滑動軸承的使用壽命一般可達(dá)3年以上。由于工程陶瓷很脆且膨脹系數(shù)小，所以軸承間隙不得過小，以免發(fā)生抱軸事故。

2. 石墨

石墨具有較好的自潤滑性能，可經(jīng)受短時間的干運(yùn)行，使用溫度可達(dá)450℃，缺點是耐磨性能較差。

其它的滑動軸承材料還有填充聚四氟乙烯等。

由于磁力泵的滑動軸承以所輸送的介質(zhì)進(jìn)行潤滑，所以應(yīng)根據(jù)不同的介質(zhì)及使用工況，選用不同的材質(zhì)制作軸承。

泵運(yùn)轉(zhuǎn)時，必須用少量的液體對內(nèi)磁轉(zhuǎn)子與隔離套之間的環(huán)隙區(qū)域和滑動軸承的摩擦副進(jìn)行沖洗冷卻。冷卻液的流量通常為泵設(shè)計流量的2%-3%，內(nèi)磁轉(zhuǎn)子與隔離套之間的環(huán)隙區(qū)域由于渦流而產(chǎn)生高熱量。當(dāng)冷卻潤滑液不夠或沖洗孔不暢、堵塞時，將導(dǎo)致介質(zhì)溫度高于永磁體的工作溫度，使內(nèi)磁轉(zhuǎn)子逐步失去磁性，使磁力傳動器失效。當(dāng)介質(zhì)為水或水基液時，可使環(huán)隙區(qū)域的溫升維持在3-5℃；當(dāng)介質(zhì)為烴或油時，可使環(huán)隙區(qū)域的溫升維持在5-8℃。

1. 軸承狀態(tài)監(jiān)測器

如果用戶需要，一些國際知名廠商可配置非接觸式的軸承狀態(tài)監(jiān)測器，用于防止軸承磨損失效、聯(lián)軸器的脫耦、轉(zhuǎn)子卡住功率系統(tǒng)故障等。

2. 電機(jī)功率監(jiān)控器

電機(jī)功率監(jiān)控器通過監(jiān)測電機(jī)功率，來避免發(fā)生低流量或干運(yùn)轉(zhuǎn)。

3. 溫度探頭

用溫度探頭(RTD)來監(jiān)測隔離套的溫度，以反映泵在運(yùn)行中狀態(tài)的變化?？煞乐贡玫母蛇\(yùn)轉(zhuǎn)、內(nèi)外軸承磨損、嚴(yán)重汽蝕、悶泵、泵卡住以及系統(tǒng)過熱等。

4. 差壓開關(guān)

用差壓開關(guān)來監(jiān)測泵出口的壓力變化，可防止泵的干運(yùn)轉(zhuǎn)、嚴(yán)重汽蝕、悶泵、泵卡住等。尤其適用于容器卸空/槽車卸載等。

5. 液體泄漏探頭

對于采用第二層保護(hù)的磁力泵，應(yīng)設(shè)置液體泄漏探頭。對于承壓密閉的磁耦合箱體結(jié)構(gòu)的磁力泵，當(dāng)隔離套破裂，或由于其它原因有液體進(jìn)入磁耦合箱體時，探頭就會報警；對于雙隔離套結(jié)構(gòu)的磁力泵，當(dāng)內(nèi)隔離套破裂，或由于其它原因有液體進(jìn)入內(nèi)外隔離套之間的腔體時，探頭就會報警。

無密封磁力泵與機(jī)械密封泵的比較見表1。

表1：無密封磁力泵與機(jī)械密封泵的比較（來源于魯爾公司網(wǎng)站）