Pilnībā regulējama vārpstas jauktas plūsmas sūknis ir vidēja un liela diametra sūkņa tips, kas izmanto lāpstiņu leņķa regulatoru, lai virzītu sūkņa lāpstiņas rotācijai, tādējādi mainot lāpstiņu novietojuma leņķi, lai panāktu plūsmas un spiediena izmaiņas. Galvenais padeves līdzeklis ir tīrs ūdens vai vieglas notekūdeņi 0–50 ℃ temperatūrā (īpašie padeves līdzekļi ir jūras ūdens un Dzeltenās upes ūdens). To galvenokārt izmanto ūdens taupīšanas projektos, apūdeņošanas, drenāžas un ūdens novadīšanas projektos, un to izmanto daudzos valsts mēroga projektos, piemēram, dienvidu-ziemeļu ūdens novadīšanas projektā un Jandzi upes uz Huaihe upi novadīšanas projektā.
Vārpstas un jauktās plūsmas sūkņa lāpstiņas ir telpiski deformētas. Kad sūkņa darbības apstākļi atšķiras no projektēšanas punkta, lāpstiņu iekšējās un ārējās malas apkārtmēra ātruma attiecība tiek iznīcināta, kā rezultātā lāpstiņu (profilu) radītais celtspēja dažādos rādiusos vairs nav vienāda, tādējādi izraisot ūdens plūsmas turbulenci sūknī un ūdens zudumu palielināšanos; jo tālāk no projektēšanas punkta, jo lielāka ir ūdens plūsmas turbulences pakāpe un jo lielāki ir ūdens zudumi. Aksiālajiem un jauktās plūsmas sūkņiem ir zems spiediens un relatīvi šaura augstas efektivitātes zona. To darba spiediena izmaiņas ievērojami samazinās sūkņa efektivitāti. Tāpēc aksiālie un jauktās plūsmas sūkņi parasti nevar izmantot droseli, pagriešanu un citas regulēšanas metodes, lai mainītu darba apstākļu veiktspēju; tajā pašā laikā, tā kā ātruma regulēšanas izmaksas ir pārāk augstas, mainīga ātruma regulēšana faktiskajā darbībā tiek izmantota reti. Tā kā aksiālajiem un jauktās plūsmas sūkņiem ir lielāks rumbas korpuss, ir ērti uzstādīt lāpstiņas un lāpstiņu savienojošo stieņu mehānismus, kas var regulēt leņķi. Tāpēc aksiālo un jaukto plūsmu sūkņu darba stāvokļa regulēšana parasti izmanto mainīga leņķa regulēšanu, kas var nodrošināt aksiālo un jaukto plūsmu sūkņu darbību vislabvēlīgākajos darba apstākļos.
Kad palielinās ūdens līmeņa starpība augštecē un lejtecē (tas ir, palielinās tīkla spiediens), lāpstiņu novietojuma leņķis tiek noregulēts uz mazāku vērtību. Saglabājot relatīvi augstu efektivitāti, ūdens plūsmas ātrums tiek atbilstoši samazināts, lai novērstu motora pārslodzi; kad ūdens līmeņa starpība augštecē un lejtecē samazinās (tas ir, samazinās tīkla spiediens), lāpstiņu novietojuma leņķis tiek noregulēts uz lielāku vērtību, lai pilnībā noslogotu motoru un ļautu ūdens sūknim sūknēt vairāk ūdens. Īsāk sakot, vārpstas un jauktas plūsmas sūkņu izmantošana, kas var mainīt lāpstiņu leņķi, var nodrošināt tā darbību vislabvēlīgākajā darba stāvoklī, izvairoties no piespiedu izslēgšanas un panākot augstu efektivitāti un lielu ūdens sūknēšanas jaudu.
Turklāt, iedarbinot ierīci, lāpstiņu novietojuma leņķi var noregulēt uz minimālo, kas var samazināt motora iedarbināšanas slodzi (apmēram 1/3–2/3 no nominālās jaudas); pirms izslēgšanas lāpstiņu leņķi var noregulēt uz mazāku vērtību, kas var samazināt ūdens plūsmas pretplūsmas ātrumu un ūdens daudzumu sūknī izslēgšanas laikā, kā arī samazināt ūdens plūsmas radītos bojājumus iekārtai.
Īsāk sakot, lāpstiņu leņķa regulēšanas ietekme ir ievērojama: ① Pielāgojot mazāku leņķi, ir vieglāk iedarbināt un izslēgt sūkni; ② Pielāgojot lielāku leņķi, palielinās plūsmas ātrums; ③ Pielāgojot leņķi, var panākt ekonomisku sūkņa agregāta darbību. Var redzēt, ka lāpstiņu leņķa regulētājam ir relatīvi svarīga loma vidēja un liela sūknēšanas staciju darbībā un vadībā.
Pilnībā regulējama vārpstas jauktas plūsmas sūkņa galvenais korpuss sastāv no trim daļām: sūkņa galvas, regulatora un motora.
Ⅰ, Sūkņa galva
Pilnībā regulējamā aksiālā jauktās plūsmas sūkņa īpatnējais ātrums ir 400–1600 (aksiālā plūsmas sūkņa parastais īpatnējais ātrums ir 700–1600) (jauktās plūsmas sūkņa parastais īpatnējais ātrums ir 400–800), un kopējais spiediens ir 0–30,6 m. Sūkņa galvu galvenokārt veido ūdens ieplūdes rags (ūdens ieplūdes izplešanās šuve), rotora daļas, lāpstiņriteņa kameras daļas, vadotnes lāpstiņas korpuss, sūkņa sēdeklis, elkonis, sūkņa vārpstas daļas, blīvējuma daļas utt. Ievads galvenajās sastāvdaļās:
1. Rotora komponents ir sūkņa galvas galvenā sastāvdaļa. Tas sastāv no lāpstiņām, rotora korpusa, apakšējā vilkšanas stieņa, gultņa, kloķvārpstas, darbības rāmja, savienojošā stieņa un citām detaļām. Pēc pilnīgas montāžas tiek veikta statiskā līdzsvara pārbaude. Lāpstiņu materiāls vēlams ir ZG0Cr13Ni4Mo (augsta cietība un laba nodilumizturība), un tiek izmantota CNC apstrāde. Pārējo daļu materiāls parasti ir ZG.
2. Lāpstiņriteņa kameras komponenti ir integrāli atvērti vidū, kas ir pievilkti ar skrūvēm un novietoti ar koniskām tapām. Materiāls vēlams ir integrālis ZG, un dažas detaļas ir izgatavotas no ZG + oderēta nerūsējošā tērauda (šis risinājums ir sarežģīti izgatavojams un pakļauts metināšanas defektiem, tāpēc no tā pēc iespējas vajadzētu izvairīties).
3. Vadošās lāpstiņas korpuss. Tā kā pilnībā regulējamais sūknis būtībā ir vidēja vai liela kalibra sūknis, tiek ņemtas vērā liešanas grūtības, ražošanas izmaksas un citi aspekti. Parasti vēlamais materiāls ir ZG+Q235B. Vadošā lāpstiņa ir lieta vienā gabalā, un korpusa atloks ir izgatavots no Q235B tērauda plāksnes. Abi tiek sametināti un pēc tam apstrādāti.
4. Sūkņa vārpsta: Pilnībā regulējams sūknis parasti ir doba vārpsta ar atloku konstrukcijām abos galos. Materiāls vēlams ir kalts 45 + apšuvums 30Cr13. Apšuvums pie ūdens vadotnes gultņa un pildvielas galvenokārt paredzēts, lai palielinātu tā cietību un uzlabotu nodilumizturību.
II. Ievads regulatora galvenajās sastāvdaļās
Mūsdienās tirgū galvenokārt tiek izmantots iebūvētais lāpstiņu leņķa hidrauliskais regulators. Tas galvenokārt sastāv no trim daļām: rotējoša korpusa, vāka un vadības displeja sistēmas kastes.
1. Rotējošais korpuss: Rotējošo korpusu veido atbalsta sēdeklis, cilindrs, degvielas tvertne, hidrauliskais spēka agregāts, leņķa sensors, barošanas bloka slīdgredzens utt.
Viss rotējošais korpuss ir novietots uz galvenā motora vārpstas un griežas sinhroni ar vārpstu. Tas ir pieskrūvēts pie galvenā motora vārpstas augšdaļas caur montāžas atloku.
Montāžas atloks ir savienots ar atbalsta sēdekli.
Leņķa sensora mērīšanas punkts ir uzstādīts starp virzuļa stieni un stūres stieņa uzmavu, un leņķa sensors ir uzstādīts ārpus degvielas cilindra.
Barošanas bloka slīdgredzens ir uzstādīts un nostiprināts uz degvielas tvertnes vāka, un tā rotējošā daļa (rotors) griežas sinhroni ar rotējošo korpusu. Rotora izejas gals ir savienots ar hidraulisko barošanas bloku, spiediena sensoru, temperatūras sensoru, leņķa sensoru un gala slēdzi; barošanas bloka slīdgredzena statora daļa ir savienota ar vāka apturēšanas skrūvi, un statora izeja ir savienota ar spaili regulatora vākā;
Virzuļa stienis ir pieskrūvēts pie ūdenssūkņa savienojuma stieņa.
Hidrauliskā spēka iekārta atrodas degvielas tvertnes iekšpusē, kas nodrošina jaudu degvielas cilindra darbībai.
Eļļas tvertnei ir uzstādīti divi pacelšanas gredzeni, ko izmanto, paceļot regulatoru.
2. Vāks (saukts arī par fiksētu korpusu): Tas sastāv no trim daļām. Viena daļa ir ārējais vāks; otrā daļa ir pārsegs; trešā daļa ir novērošanas logs. Ārējais vāks ir piestiprināts pie galvenā motora ārējā vāka augšdaļas un pārklāj rotējošo korpusu.
3. Vadības displeja sistēmas kaste (kā parādīts 3. attēlā): Tā sastāv no PLC, skārienekrāna, releja, kontaktora, līdzstrāvas barošanas avota, pogas, indikatora gaismas utt. Skārienekrānā var parādīt pašreizējo asmens leņķi, laiku, eļļas spiedienu un citus parametrus. Vadības sistēmai ir divas funkcijas: lokālā vadība un tālvadība. Abi vadības režīmi tiek pārslēgti ar divu pozīciju pogu vadības displeja sistēmas kastē (turpmāk tekstā "vadības displeja kaste", tā pati tālāk).
3. Sinhrono un asinhrono motoru salīdzinājums un izvēle
A. Sinhrono motoru priekšrocības un trūkumi
Priekšrocības:
1. Gaisa sprauga starp rotoru un statoru ir liela, un uzstādīšana un regulēšana ir ērta.
2. Vienmērīga darbība un spēcīga pārslodzes jauda.
3. Ātrums nemainās līdz ar slodzi.
4. Augsta efektivitāte.
5. Var uzlabot jaudas koeficientu. Elektrotīklam var piegādāt reaktīvo jaudu, tādējādi uzlabojot elektrotīkla kvalitāti. Turklāt, ja jaudas koeficients tiek noregulēts uz 1 vai tuvu tam, ampērmetra rādījums samazināsies, jo samazinās reaktīvā komponente strāvā, kas nav iespējams asinhronajiem motoriem.
Trūkumi:
1. Rotoram ir nepieciešama darbināšana ar speciālu ierosmes ierīci.
2. Izmaksas ir augstas.
3. Apkope ir sarežģītāka.
B. Asinhrono motoru priekšrocības un trūkumi
Priekšrocības:
1. Rotoram nav jābūt savienotam ar citiem barošanas avotiem.
2. Vienkārša struktūra, viegls svars un zemas izmaksas.
3. Vienkārša apkope.
Trūkumi:
1. Reaktīvā jauda ir jāņem no elektrotīkla, kas pasliktina elektrotīkla kvalitāti.
2. Gaisa sprauga starp rotoru un statoru ir maza, un uzstādīšana un regulēšana ir neērta.
C. Motoru izvēle
Motoru ar nominālo jaudu 1000 kW un nominālo ātrumu 300 apgr./min izvēle jānosaka, pamatojoties uz tehniskiem un ekonomiskiem salīdzinājumiem atbilstoši konkrētiem apstākļiem.
1. Ūdens taupīšanas nozarē, ja uzstādītā jauda ir mazāka par 800 kW, priekšroka tiek dota asinhronajiem motoriem. Ja uzstādītā jauda ir lielāka par 800 kW, priekšroka tiek dota sinhronajiem motoriem.
2. Galvenā atšķirība starp sinhronajiem motoriem un asinhronajiem motoriem ir tā, ka uz rotora ir ierosmes tinums un ir jākonfigurē tiristora ierosmes ekrāns.
3. Manas valsts energoapgādes departaments nosaka, ka lietotāja barošanas avota jaudas koeficientam jābūt virs 0,90. Sinhronajiem motoriem ir augsts jaudas koeficients, un tie var izpildīt barošanas avota prasības; savukārt asinhronajiem motoriem ir zems jaudas koeficients, un tie nevar izpildīt barošanas avota prasības, un ir nepieciešama reaktīvās jaudas kompensācija. Tāpēc sūkņu stacijām, kas aprīkotas ar asinhronajiem motoriem, parasti jābūt aprīkotām ar reaktīvās jaudas kompensācijas ekrāniem.
4. Sinhrono motoru struktūra ir sarežģītāka nekā asinhrono motoru struktūra. Ja sūkņu stacijas projektā jāņem vērā elektroenerģijas ražošana un fāzes modulācija, jāizvēlas sinhronie motori.
Pilnībā regulējami aksiālie jauktas plūsmas sūkņitiek plaši izmantoti vertikālās iekārtās (ZLQ, HLQ, ZLQK), horizontālās (slīpās) iekārtās (ZWQ, ZXQ, ZGQ), un tos var izmantot arī zemas pacelšanas un liela diametra LP iekārtās.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 18. oktobris