La bomba de flux mixt d'eix totalment ajustable és un tipus de bomba de diàmetre mitjà i gran que utilitza un ajustador d'angle de la pala per fer girar les pales de la bomba, canviant així l'angle de col·locació de la pala per aconseguir canvis de cabal i alçada. El principal mitjà de transport és aigua neta o aigües residuals lleugeres a 0~50℃ (els mitjans especials inclouen aigua de mar i aigua del riu Groc). S'utilitza principalment en els camps de projectes de conservació d'aigua, reg, drenatge i projectes de desviació d'aigua, i s'utilitza en molts projectes nacionals com el Projecte de Desviació d'Aigua de Sud a Nord i el Projecte de Desviació del riu Yangtze al riu Huaihe.
Les pales de l'eix i de la bomba de flux mixt estan espacialment distorsionades. Quan les condicions de funcionament de la bomba es desvien del punt de disseny, la relació entre la velocitat circumferencial de les vores interior i exterior de les pales es destrueix, cosa que fa que la sustentació generada per les pales (perfils aerodinàmics) a diferents radis ja no sigui igual, cosa que fa que el flux d'aigua a la bomba sigui turbulent i la pèrdua d'aigua augmenti; com més lluny del punt de disseny, més gran serà el grau de turbulència del flux d'aigua i més gran serà la pèrdua d'aigua. Les bombes axials i de flux mixt tenen un capçal baix i una zona d'alta eficiència relativament estreta. El canvi del seu capçal de treball provocarà una reducció significativa de l'eficiència de la bomba. Per tant, les bombes axials i de flux mixt generalment no poden utilitzar mètodes d'estrangulació, gir i altres mètodes d'ajust per canviar el rendiment de treball de les condicions de funcionament; al mateix temps, com que el cost de la regulació de la velocitat és massa elevat, la regulació de velocitat variable s'utilitza rarament en el funcionament real. Com que les bombes axials i de flux mixt tenen un cos de cub més gran, és convenient instal·lar pales i mecanismes de biela de pales que puguin ajustar l'angle. Per tant, l'ajust de les condicions de treball de les bombes de flux axial i mixt normalment adopta un ajust d'angle variable, que pot fer que les bombes de flux axial i mixt funcionin en les condicions de treball més favorables.
Quan la diferència del nivell de l'aigua aigües amunt i aigües avall augmenta (és a dir, l'alçada neta augmenta), l'angle de col·locació de les pales s'ajusta a un valor més petit. Tot mantenint una eficiència relativament alta, el cabal d'aigua es redueix adequadament per evitar que el motor es sobrecarregui; quan la diferència del nivell de l'aigua aigües amunt i aigües avall disminueix (és a dir, l'alçada neta disminueix), l'angle de col·locació de les pales s'ajusta a un valor més gran per carregar completament el motor i permetre que la bomba d'aigua bombegi més aigua. En resum, l'ús de bombes d'eix i de flux mixt que poden canviar l'angle de les pales pot fer que funcioni en l'estat de treball més favorable, evitant l'aturada forçada i aconseguint una alta eficiència i un alt bombament d'aigua.
A més, quan s'engega la unitat, l'angle de col·locació de la pala es pot ajustar al mínim, cosa que pot reduir la càrrega d'arrencada del motor (aproximadament 1/3 ~ 2/3 de la potència nominal); abans d'apagar-la, l'angle de la pala es pot ajustar a un valor més petit, cosa que pot reduir la velocitat de reflux i el volum d'aigua del flux d'aigua a la bomba durant l'apagada i reduir els danys per impacte del flux d'aigua a l'equip.
En resum, l'efecte de l'ajust de l'angle de la pala és significatiu: ① Ajustar l'angle a un valor més petit facilita l'arrencada i l'aturada; ② Ajustar l'angle a un valor més gran augmenta el cabal; ③ Ajustar l'angle pot fer que la unitat de bombament funcioni econòmicament. Es pot veure que l'ajustador de l'angle de la pala ocupa una posició relativament important en el funcionament i la gestió d'estacions de bombament mitjanes i grans.
El cos principal de la bomba de flux mixt d'eix totalment ajustable consta de tres parts: el capçal de la bomba, el regulador i el motor.
Ⅰ, capçal de la bomba
La velocitat específica de la bomba de flux mixt axial totalment ajustable és de 400 a 1600 (la velocitat específica convencional de la bomba de flux axial és de 700 a 1600), (la velocitat específica convencional de la bomba de flux mixt és de 400 a 800) i l'alçada general és de 0 a 30,6 m. El capçal de la bomba es compon principalment de la banya d'entrada d'aigua (junta de dilatació d'entrada d'aigua), les peces del rotor, les peces de la cambra de l'impel·lent, el cos de la pala guia, el seient de la bomba, el colze, les peces de l'eix de la bomba, les peces de la premsaestopes, etc. Introducció als components clau:
1. El component del rotor és el component central del capçal de la bomba. Consta de les pales, el cos del rotor, la vareta de tracció inferior, el coixinet, el braç de la manovella, el marc d'operació, la biela i altres peces. Després del muntatge general, es realitza una prova d'equilibri estàtic. Entre elles, el material de les pales és preferiblement ZG0Cr13Ni4Mo (alta duresa i bona resistència al desgast) i s'adopta el mecanitzat CNC. El material de les peces restants és generalment principalment ZG.
2. Els components de la cambra de l'impel·lent estan oberts integralment pel mig, que s'apreten amb cargols i es col·loquen amb passadors cònics. El material és preferiblement ZG integral, i algunes peces estan fetes d'acer inoxidable revestit amb ZG (aquesta solució és complexa de fabricar i propensa a defectes de soldadura, per la qual cosa s'ha d'evitar tant com sigui possible).
3. Cos de la pala guia. Com que la bomba totalment ajustable és bàsicament una bomba de calibre mitjà a gran, es tenen en compte la dificultat de la fosa, el cost de fabricació i altres aspectes. Generalment, el material preferit és ZG+Q235B. La pala guia està fosa en una sola peça i la brida de la carcassa és de xapa d'acer Q235B. Les dues es solden i després es processen.
4. Eix de la bomba: La bomba totalment ajustable és generalment un eix buit amb estructures de brida als dos extrems. El material és preferiblement forjat 45 + revestiment 30Cr13. El revestiment del coixinet de guia d'aigua i del farciment serveix principalment per augmentar-ne la duresa i millorar la resistència al desgast.
Ⅱ. Introducció als components principals del regulador
Avui dia, al mercat s'utilitza principalment el regulador hidràulic d'angle de la pala integrat. Consta principalment de tres parts: cos giratori, coberta i caixa del sistema de visualització de control.
1. Cos giratori: el cos giratori consta d'un seient de suport, un cilindre, un dipòsit de combustible, una unitat de potència hidràulica, un sensor d'angle, un anell lliscant de font d'alimentació, etc.
Tot el cos giratori es col·loca sobre l'eix del motor principal i gira sincronitzadament amb l'eix. Està cargolat a la part superior de l'eix del motor principal a través de la brida de muntatge.
La brida de muntatge està connectada al seient de suport.
El punt de mesura del sensor d'angle està instal·lat entre la vareta del pistó i el màniga de la vareta d'acoblament, i el sensor d'angle està instal·lat fora del cilindre de combustible.
L'anell lliscant de la font d'alimentació està instal·lat i fixat a la tapa del dipòsit de combustible, i la seva part giratòria (rotor) gira sincronitzadament amb el cos giratori. L'extrem de sortida del rotor està connectat a la unitat de potència hidràulica, el sensor de pressió, el sensor de temperatura, el sensor d'angle i l'interruptor de límit; la part de l'estator de l'anell lliscant de la font d'alimentació està connectada al cargol de parada de la tapa i la sortida de l'estator està connectada al terminal de la tapa del regulador;
La vareta del pistó està cargolada a la vareta d'acoblament de la bomba d'aigua.
La unitat de potència hidràulica es troba dins del dipòsit de combustible, que proporciona energia per a l'acció del cilindre de combustible.
Hi ha dues anelles d'elevació instal·lades al dipòsit d'oli per al seu ús quan s'hissa el regulador.
2. Coberta (també anomenada cos fix): Consta de tres parts. Una part és la coberta exterior; la segona part és la coberta exterior; la tercera part és la finestra d'observació. La coberta exterior està fixada a la part superior de la coberta exterior del motor principal i cobreix el cos giratori.
3. Caixa del sistema de visualització de control (com es mostra a la Figura 3): Consta de PLC, pantalla tàctil, relé, contactor, font d'alimentació de CC, botó, llum indicadora, etc. La pantalla tàctil pot mostrar l'angle actual de la fulla, el temps, la pressió de l'oli i altres paràmetres. El sistema de control té dues funcions: control local i control remot. Els dos modes de control es canvien mitjançant el botó de dues posicions de la caixa del sistema de visualització de control (anomenada "caixa de visualització de control", igual que a continuació).
3. Comparació i selecció de motors síncrons i asíncrons
A. Avantatges i desavantatges dels motors síncrons
Avantatges:
1. L'espai d'aire entre el rotor i l'estator és gran, i la instal·lació i l'ajust són convenients.
2. Funcionament suau i forta capacitat de sobrecàrrega.
3. La velocitat no canvia amb la càrrega.
4. Alta eficiència.
5. Es pot augmentar el factor de potència. Es pot subministrar potència reactiva a la xarxa elèctrica, millorant així la qualitat de la xarxa elèctrica. A més, quan el factor de potència s'ajusta a 1 o a prop d'ell, la lectura de l'amperímetre disminuirà perquè es redueix el component reactiu del corrent, cosa que és impossible per als motors asíncrons.
Desavantatges:
1. El rotor ha de ser alimentat per un dispositiu d'excitació dedicat.
2. El cost és elevat.
3. El manteniment és més complicat.
B. Avantatges i desavantatges dels motors asíncrons
Avantatges:
1. El rotor no necessita estar connectat a altres fonts d'alimentació.
2. Estructura senzilla, pes lleuger i baix cost.
3. Fàcil manteniment.
Desavantatges:
1. L'energia reactiva s'ha d'extreure de la xarxa elèctrica, cosa que deteriora la qualitat de la xarxa elèctrica.
2. L'espai d'aire entre el rotor i l'estator és petit, i la instal·lació i l'ajust són inconvenients.
C. Selecció de motors
La selecció de motors amb una potència nominal de 1000 kW i una velocitat nominal de 300 r/min s'ha de determinar en funció de comparacions tècniques i econòmiques segons les circumstàncies específiques.
1. En la indústria de la conservació de l'aigua, quan la capacitat instal·lada és inferior a 800 kW, es prefereixen els motors asíncrons. Quan la capacitat instal·lada és superior a 800 kW, es prefereixen els motors síncrons.
2. La principal diferència entre els motors síncrons i els motors asíncrons és que hi ha un debanament d'excitació al rotor i cal configurar una pantalla d'excitació de tiristor.
3. El departament de subministrament d'energia del meu país estipula que el factor de potència a la font d'alimentació de l'usuari ha de ser superior a 0,90. Els motors síncrons tenen un factor de potència elevat i poden complir els requisits de subministrament d'energia; mentre que els motors asíncrons tenen un factor de potència baix i no poden complir els requisits de subministrament d'energia, i cal compensació de potència reactiva. Per tant, les estacions de bombament equipades amb motors asíncrons generalment han d'estar equipades amb pantalles de compensació de potència reactiva.
4. L'estructura dels motors síncrons és més complexa que la dels motors asíncrons. Quan el projecte de l'estació de bombament ha de tenir en compte la generació d'energia i la modulació de fase, s'han de seleccionar motors síncrons.
Bombes de flux mixt axial totalment ajustabless'utilitzen àmpliament en unitats verticals (ZLQ, HLQ, ZLQK), unitats horitzontals (inclinades) (ZWQ, ZXQ, ZGQ) i també es poden utilitzar en unitats LP de baixa elevació i gran diàmetre.
Data de publicació: 18 d'octubre de 2024