マグネットポンプとは
マグネットポンプは渦巻きポンプの一種ですが他の渦巻きポンプとは違う大きな特徴があります。
普通のポンプであれば羽根車とモーターを直結するので、液体が漏れないようなシールが必要です。
普通のポンプではグランドパッキンやメカニカルシールがありますが、グランドパッキンは常に一定量もらす必要があり、メカニカルシールも壊れれば内部の流体が漏れる可能性があります。
しかし、マグネットポンプはモーターと羽根車をマグネットを介して回転するので、液体の漏れる箇所がありません。その為、腐食性流体などの環境で安全に使用できます。
マグネットポンプの使用用途
マグネットポンプの使用用途は液体が絶対に漏れてはいけない個所となります。
例えば塩酸や苛性ソーダ―などの薬品ラインです。これらはもし漏れた場合大きな被害が予想されます。その為、グランドパッキンは禁止ですしメカニカルシールも故障の際に漏れる可能性があるので使用は推奨されません。
このような所に外部漏洩が0のマグネットポンプは最適なポンプとなります。またメンテナンスコストの削減を目標として、通常の水などのラインにでもマグネットポンプを使用する事があります。
マグネットポンプの原理
図1. マグネットポンプの原理
マグネットポンプは普通のポンプと違いモーターと羽根車が直結していません。その代りポンプの軸に取り付けた磁石と、羽根車に取り付けた磁石を介して羽根車を回転させます。
これにより羽根車の格納されている密閉容器に、軸の貫通部が無いので外部漏洩が0となります。結果として、外部漏洩が0にも関わらず普通のポンプとして使用する事が出来ます。
また、ポリプロピレンやPTFEなどの材質で羽根車や密閉容器を作成すれば、薬品にも安全に使用できる耐食性の高いポンプを作る事も可能です。
しかし、この構造は外部から軸受などに注水や給油が出来ないので、プロセス流体で軸受の潤滑や冷却を行います。その為、空運転は厳禁でもし空運転を行えば軸受が焼付き、ポンプが壊れてしまいます。
このような注意点があるのでマグネットポンプを使用する際はアンペア計等を取り付けて、空運転を監視する必要があります。
軸が直結されているポンプと比べてモーターサイズが1サイズ程度大きくなることもあるので注意が必要です。現在ではあまり差が無いですが、24時間動かす場合などでは1サイズの違いで電力も大きく変わるので注意が必要です。
マグネットポンプのその他情報
1. マグネットポンプとダイヤフラムポンプの違い
マグネットポンプとダイヤフラムポンプの違いについて説明します。
マグネットポンプがインペラを回して送るいわば渦巻ポンプであるのに対し、ダイヤフラムポンプはダイヤフラムと呼ばれる膜をペコペコと往復運動させ吸引、吐出を繰り返すことで送る容積式ポンプです。また、マグネットポンプが回転運動を用いて送液するのに対し、ダイヤフラムポンプはピストンによる往復運動を用いて送液します。
どちらも、薬品系のラインに多く用いられますが、マグネットポンプのほうが液の危険度が高い傾向にあります。それは液体が限りなく漏れないからです。ダイヤフラムポンプの場合、その構造上フランジ面などから液体が漏れ出す可能性があり、漏洩を防ぐ面ではマグネットポンプに軍配が上がります。しかしながら、メンテナンス性はダイヤフラムポンプのほうがよく、単体の値段も安いためコストは低く済みます。
2. マグネットポンプの故障原因
使用液体を外部に漏洩することなく送液できるマグネットポンプですが、使用方法を誤れば比較的簡単に故障します。ここでは代表的な故障原因について説明します。
- 空運転
マグネットポンプに限った話ではありませんが、空運転をすることでベアリングが破損し、故障に至るケースが多いです。ポンプの長期停止後であったり、トラブル時の一時的なメンテナンス後であったり、稼働時にポンプ内に流体を流さことを忘れがちですので、稼働前には運転員あ整備者含め複数人でチェックすることが大切です。 - 詰まり
詰まる箇所にも様々です。入口側ストレーナが閉塞していると、空運転同様の症状となり、ベアリングの焼き付きが発生します。また、送液した圧力も少なくなります。出口側のストレーナが閉塞した場合、締め切り運転状態となるため、これもポンプに負荷をかけ、故障につながります。インペラ、ケースに詰まりがある場合そもそも回転しないため稼働しません。いずれも簡単に故障に至るため、使用流体に固着する性質があるものや粘性のあるものには、十分注意が必要です。
参考文献
http://www.sanwapump.co.jp/special/why/index.html
https://www.iwakipumps.jp/products/magnetic/135/md/
https://www.iwakipumps.jp/support/faq/magnetic/
http://www.mohno-pump.co.jp/learning/manabiya/a1b.html