Η αντλία μικτής ροής με πλήρως ρυθμιζόμενο άξονα είναι ένας τύπος αντλίας μεσαίας και μεγάλης διαμέτρου που χρησιμοποιεί έναν ρυθμιστή γωνίας λεπίδων για να κινεί τα πτερύγια της αντλίας να περιστρέφονται, αλλάζοντας έτσι τη γωνία τοποθέτησης των λεπίδων για να επιτευχθούν αλλαγές ροής και μανομετρικού ύψους. Το κύριο μέσο μεταφοράς είναι καθαρό νερό ή ελαφρά λύματα στους 0~50℃ (ειδικά μέσα περιλαμβάνουν θαλασσινό νερό και νερό του Κίτρινου Ποταμού). Χρησιμοποιείται κυρίως στους τομείς των έργων διατήρησης υδάτων, των έργων άρδευσης, αποστράγγισης και εκτροπής νερού, και χρησιμοποιείται σε πολλά εθνικά έργα όπως το Έργο Εκτροπής Υδάτων από Νότο προς Βορρά και το Έργο Εκτροπής από τον Ποταμό Yangtze στον Ποταμό Huaihe.
Τα πτερύγια του άξονα και της αντλίας μικτής ροής παραμορφώνονται χωρικά. Όταν οι συνθήκες λειτουργίας της αντλίας αποκλίνουν από το σημείο σχεδιασμού, η αναλογία μεταξύ της περιφερειακής ταχύτητας των εσωτερικών και εξωτερικών άκρων των πτερυγίων καταστρέφεται, με αποτέλεσμα η άνωση που παράγεται από τα πτερύγια (αεροτομές) σε διαφορετικές ακτίνες να μην είναι πλέον ίση, με αποτέλεσμα η ροή του νερού στην αντλία να είναι στροβιλώδης και η απώλεια νερού να αυξάνεται. Όσο πιο μακριά από το σημείο σχεδιασμού, τόσο μεγαλύτερος είναι ο βαθμός στροβιλώδους ροής του νερού και τόσο μεγαλύτερη είναι η απώλεια νερού. Οι αντλίες αξονικής και μικτής ροής έχουν χαμηλό μανομετρικό ύψος και σχετικά στενή ζώνη υψηλής απόδοσης. Η αλλαγή του μανομετρικού ύψους λειτουργίας τους θα προκαλέσει σημαντική μείωση της απόδοσης της αντλίας. Επομένως, οι αντλίες αξονικής και μικτής ροής γενικά δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν στραγγαλισμό, περιστροφή και άλλες μεθόδους ρύθμισης για να αλλάξουν την απόδοση λειτουργίας των συνθηκών λειτουργίας. Ταυτόχρονα, επειδή το κόστος ρύθμισης της ταχύτητας είναι πολύ υψηλό, η ρύθμιση μεταβλητής ταχύτητας σπάνια χρησιμοποιείται στην πραγματική λειτουργία. Δεδομένου ότι οι αντλίες αξονικής και μικτής ροής έχουν μεγαλύτερο σώμα πλήμνης, είναι βολικό να εγκαθίστανται πτερύγια και μηχανισμοί ράβδου σύνδεσης πτερυγίων που μπορούν να ρυθμίσουν τη γωνία. Επομένως, η ρύθμιση των συνθηκών λειτουργίας των αντλιών αξονικής και μικτής ροής συνήθως υιοθετεί ρύθμιση μεταβλητής γωνίας, η οποία μπορεί να κάνει τις αντλίες αξονικής και μικτής ροής να λειτουργούν υπό τις πιο ευνοϊκές συνθήκες εργασίας.
Όταν η διαφορά στάθμης νερού ανάντη και κατάντη αυξάνεται (δηλαδή, αυξάνεται το καθαρό ύψος), η γωνία τοποθέτησης των λεπίδων ρυθμίζεται σε μικρότερη τιμή. Διατηρώντας παράλληλα μια σχετικά υψηλή απόδοση, η παροχή νερού μειώνεται κατάλληλα για να αποφευχθεί η υπερφόρτωση του κινητήρα. Όταν η διαφορά στάθμης νερού ανάντη και κατάντη μειώνεται (δηλαδή, μειώνεται το καθαρό ύψος), η γωνία τοποθέτησης των λεπίδων ρυθμίζεται σε μεγαλύτερη τιμή για να φορτωθεί πλήρως ο κινητήρας και να επιτραπεί στην αντλία νερού να αντλήσει περισσότερο νερό. Με λίγα λόγια, η χρήση αντλιών άξονα και μικτής ροής που μπορούν να αλλάξουν τη γωνία των λεπίδων μπορεί να τον κάνει να λειτουργεί στην πιο ευνοϊκή κατάσταση λειτουργίας, αποφεύγοντας την αναγκαστική διακοπή λειτουργίας και επιτυγχάνοντας υψηλή απόδοση και υψηλή άντληση νερού.
Επιπλέον, κατά την εκκίνηση της μονάδας, η γωνία τοποθέτησης των λεπίδων μπορεί να ρυθμιστεί στο ελάχιστο, γεγονός που μπορεί να μειώσει το φορτίο εκκίνησης του κινητήρα (περίπου 1/3~2/3 της ονομαστικής ισχύος). Πριν από τη διακοπή λειτουργίας, η γωνία των λεπίδων μπορεί να ρυθμιστεί σε μικρότερη τιμή, γεγονός που μπορεί να μειώσει την ταχύτητα αντίστροφης ροής και τον όγκο νερού της ροής του νερού στην αντλία κατά τη διακοπή λειτουργίας και να μειώσει τη ζημιά από την πρόσκρουση της ροής του νερού στον εξοπλισμό.
Εν ολίγοις, η επίδραση της ρύθμισης της γωνίας των λεπίδων είναι σημαντική: ① Η ρύθμιση της γωνίας σε μικρότερη τιμή διευκολύνει την εκκίνηση και το κλείσιμο. ② Η ρύθμιση της γωνίας σε μεγαλύτερη τιμή αυξάνει τον ρυθμό ροής. ③ Η ρύθμιση της γωνίας μπορεί να κάνει την αντλία να λειτουργεί οικονομικά. Μπορεί να φανεί ότι ο ρυθμιστής γωνίας των λεπίδων κατέχει σχετικά σημαντική θέση στη λειτουργία και τη διαχείριση μεσαίων και μεγάλων αντλιοστασίων.
Το κύριο σώμα της αντλίας μικτής ροής με πλήρως ρυθμιζόμενο άξονα αποτελείται από τρία μέρη: την κεφαλή της αντλίας, τον ρυθμιστή και τον κινητήρα.
Ⅰ, Κεφαλή αντλίας
Η ειδική ταχύτητα της πλήρως ρυθμιζόμενης αξονικής αντλίας μικτής ροής είναι 400~1600 (η συμβατική ειδική ταχύτητα της αντλίας αξονικής ροής είναι 700~1600), (η συμβατική ειδική ταχύτητα της αντλίας μικτής ροής είναι 400~800) και η γενική κεφαλή είναι 0~30,6 m. Η κεφαλή της αντλίας αποτελείται κυρίως από το κέρας εισόδου νερού (σύνδεσμος διαστολής εισόδου νερού), τα μέρη του ρότορα, τα μέρη του θαλάμου πτερωτής, το σώμα του οδηγού πτερυγίου, την έδρα της αντλίας, τον αγκώνα, τα μέρη του άξονα της αντλίας, τα μέρη στεγανοποίησης κ.λπ. Εισαγωγή στα βασικά εξαρτήματα:
1. Το εξάρτημα του ρότορα είναι το βασικό εξάρτημα στην κεφαλή της αντλίας. Αποτελείται από λεπίδες, σώμα ρότορα, κάτω ράβδο έλξης, ρουλεμάν, βραχίονα στροφάλου, πλαίσιο λειτουργίας, ράβδο σύνδεσης και άλλα μέρη. Μετά τη συνολική συναρμολόγηση, εκτελείται δοκιμή στατικής ισορροπίας. Μεταξύ αυτών, το υλικό της λεπίδας είναι κατά προτίμηση ZG0Cr13Ni4Mo (υψηλή σκληρότητα και καλή αντοχή στη φθορά) και χρησιμοποιείται κατεργασία CNC. Το υλικό των υπόλοιπων μερών είναι γενικά κυρίως ZG.
2. Τα εξαρτήματα του θαλάμου της πτερωτής ανοίγουν ενιαία στη μέση, τα οποία σφίγγονται με βίδες και τοποθετούνται με κωνικούς πείρους. Το υλικό είναι κατά προτίμηση ενσωματωμένη ZG, και ορισμένα μέρη είναι κατασκευασμένα από ανοξείδωτο χάλυβα με επένδυση ZG (αυτή η λύση είναι πολύπλοκη στην κατασκευή και επιρρεπής σε ελαττώματα συγκόλλησης, επομένως θα πρέπει να αποφεύγεται όσο το δυνατόν περισσότερο).
3. Σώμα οδηγού πτερυγίου. Δεδομένου ότι η πλήρως ρυθμιζόμενη αντλία είναι βασικά μια αντλία μεσαίου έως μεγάλου διαμετρήματος, λαμβάνονται υπόψη η δυσκολία χύτευσης, το κόστος κατασκευής και άλλες πτυχές. Γενικά, το προτιμώμενο υλικό είναι το ZG+Q235B. Το οδηγό πτερύγιο χυτεύεται σε ένα ενιαίο κομμάτι και η φλάντζα του κελύφους είναι από χαλύβδινη πλάκα Q235B. Τα δύο συγκολλούνται και στη συνέχεια υποβάλλονται σε επεξεργασία.
4. Άξονας αντλίας: Η πλήρως ρυθμιζόμενη αντλία είναι γενικά ένας κοίλος άξονας με δομές φλάντζας και στα δύο άκρα. Το υλικό είναι κατά προτίμηση σφυρηλατημένο 45 + επένδυση 30Cr13. Η επένδυση στο έδρανο οδηγού νερού και στο υλικό πλήρωσης έχει ως κύριο σκοπό την αύξηση της σκληρότητάς του και τη βελτίωση της αντοχής στη φθορά.
Ⅱ. Εισαγωγή στα κύρια εξαρτήματα του ρυθμιστή
Στις μέρες μας, στην αγορά χρησιμοποιείται κυρίως ο ενσωματωμένος υδραυλικός ρυθμιστής γωνίας λεπίδας. Αποτελείται κυρίως από τρία μέρη: περιστρεφόμενο σώμα, κάλυμμα και κουτί συστήματος ελέγχου.
1. Περιστρεφόμενο σώμα: Το περιστρεφόμενο σώμα αποτελείται από ένα κάθισμα στήριξης, έναν κύλινδρο, μια δεξαμενή καυσίμου, μια υδραυλική μονάδα ισχύος, έναν αισθητήρα γωνίας, έναν δακτύλιο ολίσθησης τροφοδοσίας, κ.λπ.
Ολόκληρο το περιστρεφόμενο σώμα τοποθετείται στον κύριο άξονα του κινητήρα και περιστρέφεται συγχρονισμένα με τον άξονα. Είναι βιδωμένο στην κορυφή του κύριου άξονα του κινητήρα μέσω της φλάντζας στήριξης.
Η φλάντζα στήριξης συνδέεται με το κάθισμα στήριξης.
Το σημείο μέτρησης του αισθητήρα γωνίας εγκαθίσταται μεταξύ της ράβδου εμβόλου και του χιτωνίου της ράβδου σύνδεσης και ο αισθητήρας γωνίας εγκαθίσταται έξω από τον κύλινδρο καυσίμου.
Ο δακτύλιος ολίσθησης της τροφοδοσίας είναι εγκατεστημένος και στερεωμένος στο κάλυμμα της δεξαμενής καυσίμου και το περιστρεφόμενο μέρος του (ρότορας) περιστρέφεται συγχρονισμένα με το περιστρεφόμενο σώμα. Το άκρο εξόδου του ρότορα συνδέεται με την υδραυλική μονάδα ισχύος, τον αισθητήρα πίεσης, τον αισθητήρα θερμοκρασίας, τον αισθητήρα γωνίας και τον διακόπτη ορίου. Το τμήμα του στάτη του δακτυλίου ολίσθησης της τροφοδοσίας συνδέεται με τη βίδα διακοπής στο κάλυμμα και η έξοδος του στάτη συνδέεται με τον ακροδέκτη στο κάλυμμα του ρυθμιστή.
Η ράβδος του εμβόλου είναι βιδωμένη στη ράβδο σύνδεσης της αντλίας νερού.
Η υδραυλική μονάδα ισχύος βρίσκεται μέσα στη δεξαμενή καυσίμου, η οποία παρέχει ισχύ για τη λειτουργία του κυλίνδρου καυσίμου.
Υπάρχουν δύο δακτύλιοι ανύψωσης εγκατεστημένοι στη δεξαμενή λαδιού για χρήση όταν ο ρυθμιστής είναι ανυψωμένος.
2. Κάλυμμα (ονομάζεται επίσης σταθερό σώμα): Αποτελείται από τρία μέρη. Το ένα μέρος είναι το εξωτερικό κάλυμμα, το δεύτερο μέρος είναι το κάλυμμα και το τρίτο μέρος είναι το παράθυρο παρατήρησης. Το εξωτερικό κάλυμμα στερεώνεται στην κορυφή του εξωτερικού καλύμματος του κύριου κινητήρα και καλύπτει το περιστρεφόμενο σώμα.
3. Κουτί συστήματος ελέγχου οθόνης (όπως φαίνεται στο Σχήμα 3): Αποτελείται από PLC, οθόνη αφής, ρελέ, επαφέα, τροφοδοτικό DC, κουμπί, ενδεικτική λυχνία κ.λπ. Η οθόνη αφής μπορεί να εμφανίσει την τρέχουσα γωνία της λεπίδας, τον χρόνο, την πίεση λαδιού και άλλες παραμέτρους. Το σύστημα ελέγχου έχει δύο λειτουργίες: τοπικό έλεγχο και τηλεχειρισμό. Οι δύο λειτουργίες ελέγχου αλλάζουν μέσω του κουμπιού δύο θέσεων στο κουτί συστήματος ελέγχου οθόνης (αναφέρεται ως "κουτί ελέγχου οθόνης", το ίδιο παρακάτω).
3. Σύγκριση και επιλογή σύγχρονων και ασύγχρονων κινητήρων
Α. Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των σύγχρονων κινητήρων
Φόντα:
1. Το διάκενο αέρα μεταξύ του ρότορα και του στάτη είναι μεγάλο και η εγκατάσταση και η ρύθμιση είναι βολικές.
2. Ομαλή λειτουργία και ισχυρή ικανότητα υπερφόρτωσης.
3. Η ταχύτητα δεν αλλάζει με το φορτίο.
4. Υψηλή απόδοση.
5. Ο συντελεστής ισχύος μπορεί να αυξηθεί. Μπορεί να παρέχεται άεργος ισχύς στο ηλεκτρικό δίκτυο, βελτιώνοντας έτσι την ποιότητα του ηλεκτρικού δικτύου. Επιπλέον, όταν ο συντελεστής ισχύος ρυθμίζεται στο 1 ή κοντά σε αυτό, η ένδειξη στο αμπερόμετρο θα μειωθεί επειδή μειώνεται η άεργος συνιστώσα στο ρεύμα, κάτι που είναι αδύνατο για ασύγχρονους κινητήρες.
Μειονεκτήματα:
1. Ο ρότορας πρέπει να τροφοδοτείται από μια ειδική συσκευή διέγερσης.
2. Το κόστος είναι υψηλό.
3. Η συντήρηση είναι πιο περίπλοκη.
Β. Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των ασύγχρονων κινητήρων
Φόντα:
1. Ο ρότορας δεν χρειάζεται να συνδεθεί σε άλλες πηγές ενέργειας.
2. Απλή δομή, ελαφρύ βάρος και χαμηλό κόστος.
3. Εύκολη συντήρηση.
Μειονεκτήματα:
1. Η άεργος ισχύς πρέπει να αντλείται από το ηλεκτρικό δίκτυο, γεγονός που υποβαθμίζει την ποιότητα του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας.
2. Το διάκενο αέρα μεταξύ του ρότορα και του στάτορα είναι μικρό και η εγκατάσταση και η ρύθμιση είναι άβολες.
Γ. Επιλογή κινητήρων
Η επιλογή κινητήρων με ονομαστική ισχύ 1000kW και ονομαστική ταχύτητα 300r/min θα πρέπει να καθορίζεται με βάση τεχνικές και οικονομικές συγκρίσεις ανάλογα με τις συγκεκριμένες περιστάσεις.
1. Στον κλάδο της εξοικονόμησης νερού, όταν η εγκατεστημένη ισχύς είναι κάτω από 800kW, προτιμώνται οι ασύγχρονοι κινητήρες. Όταν η εγκατεστημένη ισχύς είναι μεγαλύτερη από 800kW, προτιμώνται οι σύγχρονοι κινητήρες.
2. Η κύρια διαφορά μεταξύ σύγχρονων και ασύγχρονων κινητήρων είναι ότι υπάρχει μια περιέλιξη διέγερσης στον ρότορα και πρέπει να διαμορφωθεί μια οθόνη διέγερσης θυρίστορ.
3. Το τμήμα παροχής ενέργειας της χώρας μου ορίζει ότι ο συντελεστής ισχύος στην παροχή ρεύματος του χρήστη πρέπει να είναι πάνω από 0,90. Οι σύγχρονοι κινητήρες έχουν υψηλό συντελεστή ισχύος και μπορούν να καλύψουν τις απαιτήσεις παροχής ρεύματος, ενώ οι ασύγχρονοι κινητήρες έχουν χαμηλό συντελεστή ισχύος και δεν μπορούν να καλύψουν τις απαιτήσεις παροχής ρεύματος, και απαιτείται αντιστάθμιση άεργου ισχύος. Επομένως, οι αντλιοστάσιοι που είναι εξοπλισμένοι με ασύγχρονους κινητήρες πρέπει γενικά να είναι εξοπλισμένοι με οθόνες αντιστάθμισης άεργου ισχύος.
4. Η δομή των σύγχρονων κινητήρων είναι πιο σύνθετη από αυτή των ασύγχρονων κινητήρων. Όταν το έργο του αντλιοστασίου πρέπει να λάβει υπόψη την παραγωγή ισχύος και τη διαμόρφωση φάσης, πρέπει να επιλεγούν σύγχρονοι κινητήρες.
Πλήρως ρυθμιζόμενες αξονικές αντλίες μικτής ροήςΧρησιμοποιούνται ευρέως σε κάθετες μονάδες (ZLQ, HLQ, ZLQK), οριζόντιες (κλιμένες) μονάδες (ZWQ, ZXQ, ZGQ) και μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε μονάδες LP χαμηλής ανύψωσης και μεγάλης διαμέτρου.
Ώρα δημοσίευσης: 18 Οκτωβρίου 2024