Potpuno podesiva pumpa miješanog protoka s osovinom je tip pumpe srednjeg i velikog promjera koja koristi podešivač kuta lopatica za pokretanje lopatica pumpe, čime se mijenja kut postavljanja lopatica radi postizanja promjena protoka i visine. Glavni transportni medij je čista voda ili lagana kanalizacija na 0~50℃ (posebni mediji uključuju morsku vodu i vodu Žute rijeke). Uglavnom se koristi u područjima projekata očuvanja vode, navodnjavanja, odvodnje i preusmjeravanja vode, te se koristi u mnogim nacionalnim projektima kao što su projekt preusmjeravanja vode s juga na sjever i projekt preusmjeravanja rijeke Jangce u rijeku Huaihe.
Lopatice osovine i pumpe miješanog protoka su prostorno iskrivljene. Kada radni uvjeti pumpe odstupaju od projektne točke, omjer između obodne brzine unutarnjeg i vanjskog ruba lopatica se uništava, što rezultira time da uzgon koji generiraju lopatice (aeroprofili) na različitim radijusima više nije jednak, što uzrokuje turbulentni protok vode u pumpi i povećanje gubitka vode; što je dalje od projektne točke, to je veći stupanj turbulencije protoka vode i veći gubitak vode. Aksijalne i pumpe miješanog protoka imaju nisku visinu tlaka i relativno usku zonu visoke učinkovitosti. Promjena njihove radne visine uzrokovat će značajno smanjenje učinkovitosti pumpe. Stoga, aksijalne i pumpe miješanog protoka općenito ne mogu koristiti prigušivanje, okretanje i druge metode podešavanja za promjenu radnih performansi radnih uvjeta; istovremeno, zbog previsokih troškova regulacije brzine, regulacija promjenjive brzine rijetko se koristi u stvarnom radu. Budući da aksijalne i pumpe miješanog protoka imaju veće tijelo glavčine, prikladno je ugraditi lopatice i mehanizme klipnjača lopatica s podesivim kutovima. Stoga se radni uvjeti aksijalnih i miješanih pumpi obično podešavaju pod varijabilnim kutom, što omogućuje rad aksijalnih i miješanih pumpi u najpovoljnijim radnim uvjetima.
Kada se razlika uzvodne i nizvodne razine vode poveća (tj. neto tlak se poveća), kut postavljanja lopatica podešava se na manju vrijednost. Uz održavanje relativno visoke učinkovitosti, protok vode se prikladno smanjuje kako bi se spriječilo preopterećenje motora; kada se razlika uzvodne i nizvodne razine vode smanji (tj. neto tlak se smanji), kut postavljanja lopatica podešava se na veću vrijednost kako bi se motor u potpunosti opteretio i omogućilo vodenoj pumpi da pumpa više vode. Ukratko, korištenje osovinskih i miješanih pumpi koje mogu mijenjati kut lopatica može omogućiti rad u najpovoljnijem radnom stanju, izbjegavajući prisilno gašenje i postižući visoku učinkovitost i veliko pumpanje vode.
Osim toga, kada se jedinica pokrene, kut položaja lopatica može se podesiti na minimum, što može smanjiti početno opterećenje motora (oko 1/3~2/3 nazivne snage); prije isključivanja, kut lopatica može se podesiti na manju vrijednost, što može smanjiti brzinu povratnog toka i volumen vode u pumpi tijekom isključivanja, te smanjiti oštećenja od udara vode na opremu.
Ukratko, učinak podešavanja kuta lopatica je značajan: ① Podešavanje kuta na manju vrijednost olakšava pokretanje i gašenje; ② Podešavanje kuta na veću vrijednost povećava protok; ③ Podešavanje kuta može učiniti pumpnu jedinicu ekonomičnom. Može se vidjeti da podešivač kuta lopatica zauzima relativno važnu ulogu u radu i upravljanju srednjim i velikim crpnim stanicama.
Glavno tijelo potpuno podesive osovinske pumpe miješanog protoka sastoji se od tri dijela: glave pumpe, regulatora i motora.
1. Glava pumpe
Specifična brzina potpuno podesive aksijalne pumpe miješanog protoka je 400~1600 (konvencionalna specifična brzina aksijalne pumpe je 700~1600), (konvencionalna specifična brzina pumpe miješanog protoka je 400~800), a opći tlak je 0~30,6 m. Glava pumpe uglavnom se sastoji od roga za dovod vode (ekspanzijski spoj za dovod vode), dijelova rotora, dijelova komore impelera, tijela vodilice, sjedišta pumpe, koljena, dijelova osovine pumpe, dijelova brtvila itd. Uvod u ključne komponente:
1. Rotor je glavna komponenta glave pumpe, a sastoji se od lopatica, tijela rotora, donje klizne šipke, ležaja, radilice, radnog okvira, klipnjače i ostalih dijelova. Nakon cjelokupne montaže provodi se ispitivanje statičke ravnoteže. Materijal lopatica je poželjno ZG0Cr13Ni4Mo (visoka tvrdoća i dobra otpornost na habanje), a koristi se CNC obrada. Materijal preostalih dijelova je uglavnom ZG.
2. Komponente komore impelera su integralno otvorene u sredini, koje su zategnute vijcima i pozicionirane konusnim klinovima. Materijal je po mogućnosti integralni ZG, a neki dijelovi su izrađeni od ZG + obloženog nehrđajućeg čelika (ovo rješenje je složeno za proizvodnju i sklono je nedostacima zavarivanja, pa ga treba izbjegavati koliko god je to moguće).
3. Tijelo vodilice. Budući da je potpuno podesiva pumpa u osnovi pumpa srednjeg do velikog kalibra, uzimaju se u obzir teškoća lijevanja, troškovi proizvodnje i drugi aspekti. Općenito, preferirani materijal je ZG+Q235B. Vodilica je lijevana u jednom komadu, a prirubnica kućišta je od čelične ploče Q235B. Obje su zavarene, a zatim obrađene.
4. Osovina pumpe: Potpuno podesiva pumpa općenito je šuplja osovina s prirubnicama na oba kraja. Materijal je poželjno kovani 45 + obloga 30Cr13. Obloga na ležaju vodenog vodiča i punilu uglavnom služi za povećanje tvrdoće i poboljšanje otpornosti na habanje.
Uvod u glavne komponente regulatora
Ugrađeni hidraulički regulator kuta lopatica danas se uglavnom koristi na tržištu. Uglavnom se sastoji od tri dijela: rotirajućeg tijela, poklopca i kutije sustava upravljanja i prikaza.
1. Rotirajuće tijelo: Rotirajuće tijelo sastoji se od potpornog sjedala, cilindra, spremnika goriva, hidrauličke jedinice, senzora kuta, kliznog prstena za napajanje itd.
Cijelo rotirajuće tijelo postavljeno je na glavnu osovinu motora i rotira sinkrono s osovinom. Pričvršćeno je vijcima na vrh glavne osovine motora kroz montažnu prirubnicu.
Montažna prirubnica je spojena s potpornim sjedištem.
Mjerna točka senzora kuta ugrađena je između klipnjače i čahure spone, a senzor kuta ugrađen je izvan uljnog cilindra.
Klizni prsten napajanja ugrađen je i pričvršćen na poklopac spremnika ulja, a njegov rotirajući dio (rotor) okreće se sinkrono s rotirajućim tijelom. Izlazni kraj rotora spojen je na hidrauličku jedinicu, senzor tlaka, senzor temperature, senzor kuta i granični prekidač; statorski dio kliznog prstena napajanja spojen je na granični vijak na poklopcu, a izlaz statora spojen je na terminal u poklopcu regulatora;
Klipnjača je pričvršćena vijcima navodena pumpaspona.
Hidraulička jedinica nalazi se unutar spremnika za ulje, koja osigurava snagu za rad cilindra za ulje.
Na spremniku ulja nalaze se dva prstena za podizanje koji se koriste pri podizanju regulatora.
2. Poklopac (također se naziva fiksno tijelo): Sastoji se od tri dijela. Jedan dio je vanjski poklopac; drugi dio je zaštitni poklopac; treći dio je prozor za promatranje. Vanjski poklopac je postavljen i pričvršćen na vrh vanjskog poklopca glavnog motora kako bi pokrio rotirajuće tijelo.
3. Kutija sustava za upravljanje (kao što je prikazano na slici 3): Sastoji se od PLC-a, zaslona osjetljivog na dodir, releja, kontaktora, istosmjernog napajanja, gumba, indikatorske lampice itd. Zaslon osjetljiv na dodir može prikazati trenutni kut lopatica, vrijeme, tlak ulja i druge parametre. Upravljački sustav ima dvije funkcije: lokalno upravljanje i daljinsko upravljanje. Dva načina upravljanja prebacuju se pomoću gumba s dva položaja na kutiji sustava za upravljanje (naziva se "kutija za upravljanje", ista u nastavku).
Usporedba i odabir sinkronih i asinkronih motora
A. Prednosti i nedostaci sinkronih motora
Prednosti:
1. Zračni raspor između rotora i statora je velik, a ugradnja i podešavanje su praktični.
2. Glatki rad i jaka nosivost.
3. Brzina se ne mijenja s opterećenjem.
4. Visoka učinkovitost.
5. Faktor snage može se unaprijediti. Reaktivna snaga može se isporučiti u električnu mrežu, čime se poboljšava kvaliteta električne mreže. Osim toga, kada se faktor snage podesi na 1 ili blizu nje, očitanje ampermetra će se smanjiti zbog smanjenja reaktivne komponente u struji, što je nemoguće kod asinhronih motora.
Nedostaci:
1. Rotor treba napajati namjenskim pobudnim uređajem.
2. Trošak je visok.
3. Održavanje je složenije.
B. Prednosti i nedostaci asinhronih motora
Prednosti:
1. Rotor ne mora biti spojen na druge izvore napajanja.
2. Jednostavna struktura, mala težina i niska cijena.
3. Jednostavno održavanje.
Nedostaci:
1. Reaktivna snaga mora se crpiti iz električne mreže, što pogoršava kvalitetu električne mreže.
2. Zračni raspor između rotora i statora je mali, a ugradnja i podešavanje su nezgodni.
C. Odabir motora
Odabir motora nazivne snage 1000 kW i nazivne brzine 300 o/min treba odrediti na temelju tehničkih i ekonomskih usporedbi prema specifičnim uvjetima.
1. U industriji očuvanja vode, kada je instalirani kapacitet općenito ispod 800 kW, preferiraju se asinhroni motori, a kada je instalirani kapacitet veći od 800 kW, obično se odabiru sinkroni motori.
2. Glavna razlika između sinkronih i asinkronih motora je u tome što na rotoru postoji pobudni namot, a potrebno je konfigurirati tiristorski pobudni zaslon.
3. Odjel za opskrbu električnom energijom moje zemlje propisuje da faktor snage na korisničkoj mreži mora doseći 0,90 ili više. Sinkroni motori imaju visoki faktor snage i mogu zadovoljiti zahtjeve napajanja; dok asinkroni motori imaju nizak faktor snage i ne mogu zadovoljiti zahtjeve napajanja te je potrebna kompenzacija reaktivne snage. Stoga crpne stanice opremljene asinkronim motorima općenito moraju biti opremljene zaslonima za kompenzaciju reaktivne snage.
4. Struktura sinkronih motora je složenija od strukture asinkronih motora. Kada projekt crpne stanice treba uzeti u obzir i proizvodnju energije i faznu modulaciju, mora se odabrati sinkroni motor.
Potpuno podesive aksijalne pumpe miješanog protoka široko se koriste uvertikalne jedinice(ZLQ, HLQ, ZLQK),horizontalne (nagnute) jedinice(ZWQ, ZXQ, ZGQ), a može se koristiti i u LP jedinicama s niskim podizanjem i velikim promjerom.
Vrijeme objave: 30. kolovoza 2024.