Pompa aliran campuran poros yang dapat disesuaikan sepenuhnya adalah jenis pompa berdiameter sedang dan besar yang menggunakan pengatur sudut bilah untuk menggerakkan bilah pompa agar berputar, sehingga mengubah sudut penempatan bilah untuk mencapai perubahan aliran dan tekanan. Media pengangkutan utamanya adalah air bersih atau limbah ringan pada suhu 0~50℃ (media khusus termasuk air laut dan air Sungai Kuning). Pompa ini terutama digunakan di bidang proyek konservasi air, irigasi, drainase, dan proyek pengalihan air, dan digunakan dalam banyak proyek nasional seperti Proyek Pengalihan Air Selatan ke Utara dan Proyek Pengalihan Sungai Yangtze ke Sungai Huaihe.
Bilah-bilah poros dan pompa aliran campuran mengalami distorsi spasial. Ketika kondisi operasi pompa menyimpang dari titik desain, rasio antara kecepatan keliling tepi dalam dan luar bilah akan terganggu, sehingga gaya angkat yang dihasilkan oleh bilah (airfoil) pada radius yang berbeda tidak lagi sama, yang menyebabkan aliran air di dalam pompa menjadi turbulen dan kehilangan air meningkat; semakin jauh dari titik desain, semakin besar tingkat turbulensi aliran air dan semakin besar kehilangan air. Pompa aksial dan aliran campuran memiliki head yang rendah dan zona efisiensi tinggi yang relatif sempit. Perubahan head kerja akan menyebabkan penurunan efisiensi pompa yang signifikan. Oleh karena itu, pompa aksial dan aliran campuran umumnya tidak dapat menggunakan metode pengaturan seperti penyempitan aliran, putaran, dan metode penyesuaian lainnya untuk mengubah kinerja kerja kondisi operasi; pada saat yang sama, karena biaya pengaturan kecepatan terlalu tinggi, pengaturan kecepatan variabel jarang digunakan dalam operasi aktual. Karena pompa aksial dan pompa aliran campuran memiliki badan hub yang lebih besar, maka pemasangan bilah dan mekanisme batang penghubung bilah yang dapat menyesuaikan sudut menjadi lebih mudah. Oleh karena itu, penyesuaian kondisi kerja pompa aksial dan pompa aliran campuran biasanya menggunakan penyesuaian sudut variabel, yang dapat membuat pompa aksial dan pompa aliran campuran beroperasi dalam kondisi kerja yang paling menguntungkan.
Ketika perbedaan ketinggian muka air hulu dan hilir meningkat (yaitu, head bersih meningkat), sudut penempatan bilah disesuaikan ke nilai yang lebih kecil. Sambil mempertahankan efisiensi yang relatif tinggi, laju aliran air dikurangi secara tepat untuk mencegah motor kelebihan beban; ketika perbedaan ketinggian muka air hulu dan hilir menurun (yaitu, head bersih menurun), sudut penempatan bilah disesuaikan ke nilai yang lebih besar untuk membebani motor sepenuhnya dan memungkinkan pompa air memompa lebih banyak air. Singkatnya, penggunaan pompa poros dan aliran campuran yang dapat mengubah sudut bilah dapat membuatnya beroperasi dalam kondisi kerja yang paling menguntungkan, menghindari penghentian paksa dan mencapai efisiensi tinggi serta pemompaan air yang tinggi.
Selain itu, saat unit dinyalakan, sudut penempatan bilah dapat disesuaikan ke nilai minimum, yang dapat mengurangi beban awal motor (sekitar 1/3~2/3 dari daya nominal); sebelum dimatikan, sudut bilah dapat disesuaikan ke nilai yang lebih kecil, yang dapat mengurangi kecepatan aliran balik dan volume air dari aliran air di dalam pompa selama pematian, dan mengurangi kerusakan akibat benturan aliran air pada peralatan.
Singkatnya, pengaruh penyesuaian sudut bilah sangat signifikan: ① Menyesuaikan sudut ke nilai yang lebih kecil memudahkan pengoperasian dan pematian; ② Menyesuaikan sudut ke nilai yang lebih besar meningkatkan laju aliran; ③ Menyesuaikan sudut dapat membuat unit pompa beroperasi secara ekonomis. Dapat dilihat bahwa pengatur sudut bilah menempati posisi yang relatif penting dalam pengoperasian dan pengelolaan stasiun pemompaan menengah dan besar.
Bagian utama dari pompa aliran campuran poros yang dapat disesuaikan sepenuhnya terdiri dari tiga bagian: kepala pompa, regulator, dan motor.
Ⅰ、Kepala pompa
Kecepatan spesifik pompa aliran campuran aksial yang dapat diatur sepenuhnya adalah 400~1600 (kecepatan spesifik konvensional pompa aliran aksial adalah 700~1600), (kecepatan spesifik konvensional pompa aliran campuran adalah 400~800), dan head umumnya adalah 0~30,6m. Head pompa terutama terdiri dari corong masuk air (sambungan ekspansi masuk air), bagian rotor, bagian ruang impeler, badan sudu pengarah, dudukan pompa, siku, bagian poros pompa, bagian pengepak, dll. Pengenalan komponen utama:
1. Komponen rotor merupakan komponen inti pada kepala pompa. Komponen ini terdiri dari bilah, badan rotor, batang penarik bawah, bantalan, lengan engkol, rangka pengoperasian, batang penghubung, dan bagian-bagian lainnya. Setelah perakitan keseluruhan, dilakukan uji keseimbangan statis. Di antara komponen-komponen tersebut, material bilah lebih disukai ZG0Cr13Ni4Mo (kekerasan tinggi dan ketahanan aus yang baik), dan menggunakan pemesinan CNC. Material bagian-bagian lainnya umumnya sebagian besar adalah ZG.
2. Komponen ruang impeler dibuka secara integral di bagian tengah, yang dikencangkan dengan baut dan diposisikan dengan pin berbentuk kerucut. Material yang digunakan sebaiknya ZG integral, dan beberapa bagian terbuat dari ZG + baja tahan karat berlapis (solusi ini rumit untuk diproduksi dan rentan terhadap cacat pengelasan, sehingga sebaiknya dihindari sebisa mungkin).
3. Badan sudu pengarah. Karena pompa yang dapat diatur sepenuhnya pada dasarnya adalah pompa kaliber menengah hingga besar, kesulitan pengecoran, biaya pembuatan, dan aspek lainnya perlu dipertimbangkan. Umumnya, material yang disukai adalah ZG+Q235B. Sudu pengarah dicor dalam satu bagian, dan flensa cangkang adalah pelat baja Q235B. Keduanya dilas dan kemudian diproses.
4. Poros pompa: Pompa yang dapat disetel sepenuhnya umumnya berupa poros berongga dengan struktur flensa di kedua ujungnya. Material yang digunakan sebaiknya tempa 45 + lapisan 30Cr13. Lapisan pada bantalan pemandu air dan pengisi terutama bertujuan untuk meningkatkan kekerasan dan ketahanan ausnya.
II. Pengenalan komponen utama regulator
Saat ini, regulator hidrolik sudut bilah terintegrasi banyak digunakan di pasaran. Regulator ini terutama terdiri dari tiga bagian: badan yang berputar, penutup, dan kotak sistem tampilan kontrol.
1. Badan berputar: Badan berputar terdiri dari dudukan penyangga, silinder, tangki bahan bakar, unit tenaga hidrolik, sensor sudut, cincin selip catu daya, dll.
Seluruh bagian yang berputar ditempatkan pada poros motor utama dan berputar secara sinkron dengan poros tersebut. Bagian ini dibaut ke bagian atas poros motor utama melalui flensa pemasangan.
Flensa pemasangan terhubung ke dudukan penyangga.
Titik pengukuran sensor sudut dipasang di antara batang piston dan selongsong batang pengikat, dan sensor sudut dipasang di luar silinder bahan bakar.
Slip ring catu daya dipasang dan difiksasi pada penutup tangki bahan bakar, dan bagian yang berputar (rotor) berputar secara sinkron dengan badan yang berputar. Ujung keluaran pada rotor dihubungkan ke unit daya hidrolik, sensor tekanan, sensor suhu, sensor sudut, dan sakelar batas; bagian stator dari slip ring catu daya dihubungkan ke sekrup penghenti pada penutup, dan keluaran stator dihubungkan ke terminal pada penutup regulator;
Batang piston diikatkan ke batang pengikat pompa air.
Unit tenaga hidrolik terletak di dalam tangki bahan bakar, yang menyediakan tenaga untuk kerja silinder bahan bakar.
Terdapat dua cincin pengangkat yang terpasang pada tangki oli untuk digunakan saat regulator diangkat.
2. Penutup (juga disebut badan tetap): Terdiri dari tiga bagian. Satu bagian adalah penutup luar; bagian kedua adalah penutup dalam; bagian ketiga adalah jendela pengamatan. Penutup luar dipasang di bagian atas penutup luar motor utama dan menutupi badan yang berputar.
3. Kotak sistem tampilan kontrol (seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3): Terdiri dari PLC, layar sentuh, relai, kontaktor, catu daya DC, kenop, lampu indikator, dll. Layar sentuh dapat menampilkan sudut bilah saat ini, waktu, tekanan oli, dan parameter lainnya. Sistem kontrol memiliki dua fungsi: kontrol lokal dan kontrol jarak jauh. Kedua mode kontrol tersebut diubah melalui kenop dua posisi pada kotak sistem tampilan kontrol (selanjutnya disebut sebagai "kotak tampilan kontrol").
3. Perbandingan dan pemilihan motor sinkron dan asinkron
A. Kelebihan dan kekurangan motor sinkron
Keuntungan:
1. Celah udara antara rotor dan stator besar, sehingga pemasangan dan penyetelannya mudah.
2. Pengoperasian yang lancar dan kapasitas beban berlebih yang kuat.
3. Kecepatan tidak berubah dengan beban.
4. Efisiensi tinggi.
5. Faktor daya dapat ditingkatkan. Daya reaktif dapat disuplai ke jaringan listrik, sehingga meningkatkan kualitas jaringan listrik. Selain itu, ketika faktor daya disesuaikan menjadi 1 atau mendekati 1, pembacaan pada ammeter akan menurun karena komponen reaktif dalam arus berkurang, yang tidak mungkin terjadi pada motor asinkron.
Kekurangan:
1. Rotor perlu diberi daya oleh perangkat eksitasi khusus.
2. Biayanya tinggi.
3. Perawatannya lebih rumit.
B. Kelebihan dan kekurangan motor asinkron
Keuntungan:
1. Rotor tidak perlu dihubungkan ke sumber daya listrik lain.
2. Struktur sederhana, ringan, dan biaya rendah.
3. Perawatan mudah.
Kekurangan:
1. Daya reaktif harus diambil dari jaringan listrik, yang akan menurunkan kualitas jaringan listrik.
2. Celah udara antara rotor dan stator kecil, sehingga pemasangan dan penyetelannya tidak praktis.
C. Pemilihan motor
Pemilihan motor dengan daya nominal 1000kW dan kecepatan nominal 300r/min harus ditentukan berdasarkan perbandingan teknis dan ekonomi sesuai dengan keadaan spesifik.
1. Dalam industri pengelolaan air, jika kapasitas terpasang di bawah 800kW, motor asinkron lebih disukai. Jika kapasitas terpasang lebih dari 800kW, motor sinkron lebih disukai.
2. Perbedaan utama antara motor sinkron dan motor asinkron adalah adanya kumparan eksitasi pada rotor, dan perlu dikonfigurasikan layar eksitasi thyristor.
3. Departemen penyediaan listrik negara saya menetapkan bahwa faktor daya pada pasokan listrik pengguna harus mencapai di atas 0,90. Motor sinkron memiliki faktor daya tinggi dan dapat memenuhi persyaratan pasokan listrik; sedangkan motor asinkron memiliki faktor daya rendah dan tidak dapat memenuhi persyaratan pasokan listrik, dan kompensasi daya reaktif diperlukan. Oleh karena itu, stasiun pompa yang dilengkapi dengan motor asinkron umumnya perlu dilengkapi dengan layar kompensasi daya reaktif.
4. Struktur motor sinkron lebih kompleks daripada motor asinkron. Ketika proyek stasiun pompa perlu mempertimbangkan pembangkitan daya dan modulasi fasa, motor sinkron harus dipilih.
Pompa aliran campuran aksial yang dapat disesuaikan sepenuhnyabanyak digunakan pada unit vertikal (ZLQ, HLQ, ZLQK), unit horizontal (miring) (ZWQ, ZXQ, ZGQ), dan juga dapat digunakan pada unit LP angkat rendah dan berdiameter besar.
Waktu posting: 18 Oktober 2024