A teljesen állítható tengelyű, vegyes áramlású szivattyú egy közepes és nagy átmérőjű szivattyútípus, amely lapátszög-állítóval forgatja a szivattyúlapátokat, ezáltal megváltoztatva a lapátelhelyezési szöget az áramlás és a nyomásváltozás eléréséhez. A fő szállítóközeg tiszta víz vagy könnyű szennyvíz 0–50 ℃-on (speciális közegek közé tartozik a tengervíz és a Sárga-folyó vize). Főként vízgazdálkodási projektekben, öntözési, vízelvezetési és vízelterelési projektekben használják, valamint számos országos projektben, például a dél-észak irányú vízelterelési projektben és a Jangce folyótól a Huaiho folyóig tartó elterelési projektben.
A tengely- és a kevert áramlású szivattyú lapátjai térben torzultak. Amikor a szivattyú üzemi körülményei eltérnek a tervezési ponttól, a lapátok belső és külső széleinek kerületi sebessége közötti arány megsemmisül, aminek következtében a különböző sugarakon lévő lapátok (szárnyprofilok) által létrehozott felhajtóerő már nem egyenlő, ezáltal a szivattyúban lévő víz áramlása turbulenssé válik, és a vízveszteség megnő; minél távolabb van a tervezési ponttól, annál nagyobb a víz áramlási turbulenciájának mértéke, és annál nagyobb a vízveszteség. Az axiális és kevert áramlású szivattyúk alacsony nyomással és viszonylag keskeny, nagy hatásfokú zónával rendelkeznek. Üzemi fejük változása a szivattyú hatásfokának jelentős csökkenését okozza. Ezért az axiális és kevert áramlású szivattyúk általában nem használhatnak fojtást, forgatást és egyéb beállítási módszereket az üzemi körülmények közötti működési teljesítmény megváltoztatására; ugyanakkor a sebességszabályozás költségei túl magasak, a változtatható sebességszabályozást ritkán alkalmazzák a tényleges üzemben. Mivel az axiális és kevert áramlású szivattyúk nagyobb agytesttel rendelkeznek, célszerű olyan lapátokat és lapáthajtó rúdmechanizmusokat beszerelni, amelyekkel be lehet állítani a szöget. Ezért az axiális és vegyes áramlású szivattyúk üzemállapot-beállítása általában változó szögbeállítást alkalmaz, ami lehetővé teszi az axiális és vegyes áramlású szivattyúk legkedvezőbb üzemi körülmények közötti működését.
Amikor a felső és alsó áramlási irányú vízszintkülönbség növekszik (azaz a nettó fejnyomás növekszik), a lapátelhelyezési szög kisebb értékre állítható. A viszonylag magas hatásfok fenntartása mellett a víz áramlási sebessége megfelelően csökken, hogy megakadályozza a motor túlterhelését; amikor a felső és alsó áramlási irányú vízszintkülönbség csökken (azaz a nettó fejnyomás csökken), a lapátelhelyezési szög nagyobb értékre állítható, hogy a motor teljesen terhelhető legyen, és a vízszivattyú több vizet tudjon szivattyúzni. Röviden, a tengelyes és vegyes áramlású szivattyúk használata, amelyek képesek a lapátszög megváltoztatására, a legkedvezőbb üzemállapotban működtetheti a szivattyút, elkerülve a kényszerleállást, és nagy hatásfokot és nagy vízszivattyúzást érve el.
Ezenkívül az egység indításakor a lapátszög minimálisra állítható, ami csökkentheti a motor indítási terhelését (a névleges teljesítmény kb. 1/3~2/3-ára); leállítás előtt a lapátszög kisebb értékre állítható, ami csökkentheti a szivattyúban áramló víz visszaáramlási sebességét és vízmennyiségét leállításkor, valamint csökkentheti a vízáramlás ütési károsodását a berendezésen.
Röviden, a lapátszög beállításának hatása jelentős: ① A szög kisebb értékre állítása megkönnyíti az indítást és leállítást; ② A szög nagyobb értékre állítása növeli az áramlási sebességet; ③ A szög beállításával a szivattyúegység gazdaságosan működhet. Látható, hogy a lapátszög-állító viszonylag fontos helyet foglal el a közepes és nagy szivattyútelepek üzemeltetésében és irányításában.
A teljesen állítható tengelyű kevert áramlású szivattyú fő teste három részből áll: a szivattyúfejből, a szabályozóból és a motorból.
Ⅰ, Szivattyúfej
A teljesen állítható axiális kevert áramlású szivattyú fajlagos sebessége 400~1600 (az axiális áramlású szivattyú hagyományos fajlagos sebessége 700~1600) (a kevert áramlású szivattyú hagyományos fajlagos sebessége 400~800), az általános emelőmagasság pedig 0~30,6 m. A szivattyúfej főként a vízbevezető kürtből (vízbevezető tágulási hézagkiegyenlítő), rotor alkatrészekből, járókerék kamra alkatrészekből, vezetőlapát testből, szivattyúülésből, könyökből, szivattyútengely alkatrészekből, tömítés alkatrészekből stb. áll. A főbb alkatrészek bemutatása:
1. A rotor alkatrész a szivattyúfej központi eleme. Lapátokból, rotortestből, alsó húzórúdból, csapágyból, forgattyús karból, működtető keretből, összekötőrúdból és egyéb alkatrészekből áll. Az összeszerelés után statikus egyensúlyvizsgálatot végeznek. A lapát anyaga előnyösen ZG0Cr13Ni4Mo (nagy keménységű és jó kopásállóságú), és CNC megmunkálást alkalmaznak. A többi alkatrész anyaga általában ZG.
2. A járókerékkamra alkatrészei középen egy darabból nyitottak, csavarokkal vannak meghúzva és kúpos csapokkal vannak elhelyezve. Az anyag lehetőleg egy darabból készült ZG, egyes alkatrészek pedig ZG + bevonatú rozsdamentes acélból készülnek (ez a megoldás bonyolult gyártani és hegesztési hibákra hajlamos, ezért amennyire csak lehet, kerülni kell).
3. Vezetőlapát-test. Mivel a teljesen állítható szivattyú alapvetően közepes és nagy kaliberű szivattyú, figyelembe veszik az öntési nehézségeket, a gyártási költségeket és egyéb szempontokat. Általában az előnyben részesített anyag a ZG+Q235B. A vezetőlapát egy darabban öntik, a ház pereme pedig Q235B acéllemez. A kettőt összehegesztik, majd megmunkálják.
4. Szivattyútengely: A teljesen állítható szivattyú általában üreges tengely, mindkét végén peremes szerkezettel. Az anyag előnyösen 45-ös kovácsolt acél + 30Cr13 bevonat. A vízvezető csapágy és a töltőanyag bevonata elsősorban a keménység növelését és a kopásállóság javítását szolgálja.
II. A szabályozó fő alkotóelemeinek bemutatása
Manapság a piacon főként beépített hidraulikus pengeszög-szabályozót használnak. Ez főként három részből áll: forgó testből, fedélből és vezérlő-kijelző rendszerdobozból.
1. Forgótest: A forgótest egy tartóülésből, egy hengerből, egy üzemanyagtartályból, egy hidraulikus tápegységből, egy szögérzékelőből, egy tápegység csúszógyűrűjéből stb. áll.
A teljes forgó test a főmotor tengelyére kerül, és azzal szinkronban forog. A rögzítőperemen keresztül a főmotor tengelyének tetejéhez van csavarozva.
A rögzítőperem a tartóüléshez van csatlakoztatva.
A szögérzékelő mérési pontja a dugattyúrúd és a hajtórúd hüvelye között, a szögérzékelő pedig az üzemanyagtartályon kívül található.
A tápegység csúszógyűrűje az üzemanyagtartály fedelére van felszerelve és rögzítve, forgó része (rotor) pedig szinkronban forog a forgó testtel. A rotor kimeneti vége a hidraulikus tápegységhez, a nyomásérzékelőhöz, a hőmérséklet-érzékelőhöz, a szögérzékelőhöz és a végálláskapcsolóhoz van csatlakoztatva; a tápegység csúszógyűrűjének állórész része a fedélen található ütközőcsavarhoz, az állórész kimenete pedig a szabályozó fedelében lévő csatlakozóhoz van csatlakoztatva.
A dugattyúrúd a vízpumpa összekötőrúdjához van csavarozva.
A hidraulikus tápegység az üzemanyagtartályban található, és biztosítja az üzemanyaghenger működését.
Az olajtartályon két emelőgyűrű található, amelyeket a szabályozó felemelésekor kell használni.
2. Fedél (más néven rögzített test): Három részből áll. Az egyik rész a külső burkolat; a második rész a fedélburkolat; a harmadik rész a megfigyelőablak. A külső burkolat a főmotor külső burkolatának tetejére van rögzítve, és lefedi a forgó testet.
3. Vezérlő kijelző rendszerdoboz (ahogy a 3. ábrán látható): PLC-ből, érintőképernyőből, reléből, kontaktorból, egyenáramú tápegységből, gombból, jelzőfényből stb. áll. Az érintőképernyő megjelenítheti az aktuális pengeszöget, az időt, az olajnyomást és egyéb paramétereket. A vezérlőrendszernek két funkciója van: helyi vezérlés és távvezérlés. A két vezérlési mód között a vezérlő kijelző rendszerdobozán (a továbbiakban "vezérlő kijelző doboz", lásd alább) található kétállású gomb segítségével lehet váltani.
3. Szinkron és aszinkron motorok összehasonlítása és kiválasztása
A. A szinkronmotorok előnyei és hátrányai
Előnyök:
1. A rotor és az állórész közötti légrés nagy, így a telepítés és beállítás kényelmes.
2. Sima működés és erős túlterhelési kapacitás.
3. A sebesség nem változik a terheléssel.
4. Nagy hatékonyság.
5. A teljesítménytényező növelhető. Meddő teljesítmény biztosítható az elektromos hálózat számára, ezáltal javítva annak minőségét. Ezenkívül, ha a teljesítménytényezőt 1-re vagy ahhoz közeli értékre állítják, az ampermérőn látható érték csökken, mivel az áram meddő komponense csökken, ami aszinkron motorok esetében nem lehetséges.
Hátrányok:
1. A rotort egy erre a célra szolgáló gerjesztőberendezésnek kell táplálnia.
2. Magas a költség.
3. A karbantartás bonyolultabb.
B. Az aszinkron motorok előnyei és hátrányai
Előnyök:
1. A rotort nem kell más áramforrásokhoz csatlakoztatni.
2. Egyszerű szerkezet, könnyű súly és alacsony költség.
3. Könnyű karbantartás.
Hátrányok:
1. A meddő teljesítményt a hálózatból kell kivenni, ami rontja a hálózat minőségét.
2. A rotor és az állórész közötti légrés kicsi, és a telepítés és beállítás kényelmetlen.
C. Motorok kiválasztása
Az 1000 kW névleges teljesítményű és 300 ford/perc névleges fordulatszámú motorok kiválasztását a konkrét körülményeknek megfelelő műszaki és gazdasági összehasonlítások alapján kell meghatározni.
1. A vízgazdálkodási iparban, ha a beépített teljesítmény 800 kW alatt van, az aszinkronmotorok az előnyösebbek. Ha a beépített teljesítmény 800 kW felett van, a szinkronmotorok az előnyösebbek.
2. A szinkronmotorok és az aszinkronmotorok közötti fő különbség az, hogy a rotoron gerjesztőtekercs található, és tirisztoros gerjesztőernyőt kell konfigurálni.
3. Az ország energiaellátási hatósága előírja, hogy a felhasználó tápegységének teljesítménytényezőjének el kell érnie a 0,90-et. A szinkronmotorok nagy teljesítménytényezővel rendelkeznek, és megfelelnek a tápegység követelményeinek; míg az aszinkronmotorok alacsony teljesítménytényezővel rendelkeznek, és nem tudják teljesíteni a tápegység követelményeit, ezért reaktív teljesítménykompenzációra van szükség. Ezért az aszinkronmotorokkal felszerelt szivattyúállomásokat általában reaktív teljesítménykompenzációs képernyőkkel kell felszerelni.
4. A szinkronmotorok szerkezete összetettebb, mint az aszinkronmotoroké. Amikor a szivattyútelep projektjének figyelembe kell vennie az energiatermelést és a fázismodulációt, szinkronmotorokat kell választani.
Teljesen állítható axiális kevert áramlású szivattyúkszéles körben használják függőleges (ZLQ, HLQ, ZLQK), vízszintes (ferde) egységekben (ZWQ, ZXQ, ZGQ), valamint alacsony emelésű és nagy átmérőjű LP egységekben is használhatók.
Közzététel ideje: 2024. október 18.