Popolnoma nastavljiva gredna črpalka z mešanim pretokom je črpalka srednjega in velikega premera, ki uporablja regulator kota lopatic za vrtenje lopatic črpalke, s čimer spreminja kot namestitve lopatic za doseganje sprememb pretoka in tlaka. Glavni transportni medij je čista voda ali lahka odpadna voda pri 0~50℃ (posebni mediji vključujejo morsko vodo in vodo Rumene reke). Uporablja se predvsem na področjih projektov varčevanja z vodo, namakanja, odvodnjavanja in preusmerjanja vode ter se uporablja v številnih nacionalnih projektih, kot sta projekt preusmeritve vode od juga proti severu in projekt preusmeritve reke Jangce v reko Huaihe.
Lopatice gredi in mešalne črpalke so prostorsko deformirane. Ko obratovalni pogoji črpalke odstopajo od načrtovane točke, se razmerje med obodno hitrostjo notranjega in zunanjega roba lopatic uniči, zaradi česar vzgon, ki ga ustvarjajo lopatice (aeroprofili) z različnimi polmeri, ni več enak, zaradi česar je pretok vode v črpalki turbulenten in se povečujejo izgube vode; dlje ko je črpalka oddaljena od načrtovane točke, večja je stopnja turbulence pretoka vode in večja je izguba vode. Aksialne in mešalne črpalke imajo nizek tlak in relativno ozko območje visoke učinkovitosti. Sprememba njihovega delovnega tlaka bo povzročila znatno zmanjšanje učinkovitosti črpalke. Zato aksialne in mešalne črpalke na splošno ne morejo uporabljati dušilke, vrtenja in drugih metod prilagajanja za spreminjanje delovne učinkovitosti obratovalnih pogojev; hkrati pa se zaradi previsokih stroškov regulacije hitrosti v dejanskem delovanju redko uporablja spremenljiva regulacija hitrosti. Ker imajo aksialne in mešalne črpalke večje ohišje pesta, je priročno namestiti lopatice in mehanizme ojnic lopatic z nastavljivimi koti. Zato se pri nastavitvi delovnih pogojev aksialnih in mešanih črpalk običajno uporablja spremenljiva nastavitev kota, kar omogoča delovanje aksialnih in mešanih črpalk v najugodnejših delovnih pogojih.
Ko se razlika med nivojem vode gorvodno in dolvodno poveča (torej se neto tlak poveča), se kot namestitve lopatic prilagodi na manjšo vrednost. Ob ohranjanju relativno visoke učinkovitosti se pretok vode ustrezno zmanjša, da se prepreči preobremenitev motorja; ko se razlika med nivojem vode gorvodno in dolvodno zmanjša (torej se neto tlak zmanjša), se kot namestitve lopatic prilagodi na večjo vrednost, da se motor popolnoma obremeni in vodna črpalka lahko črpa več vode. Skratka, uporaba grednih in mešanih črpalk, ki lahko spreminjajo kot lopatic, lahko zagotovi delovanje v najugodnejšem delovnem stanju, prepreči prisilno zaustavitev in doseže visoko učinkovitost ter visoko črpanje vode.
Poleg tega se lahko ob zagonu enote kot namestitve lopatic nastavi na minimum, kar lahko zmanjša zagonsko obremenitev motorja (približno 1/3~2/3 nazivne moči); pred izklopom se lahko kot lopatic nastavi na manjšo vrednost, kar lahko zmanjša hitrost povratnega toka in količino vode v črpalki med izklopom ter zmanjša poškodbe zaradi udarca vode na opremi.
Skratka, učinek nastavitve kota lopatic je pomemben: ① Nastavitev kota na manjšo vrednost olajša zagon in zaustavitev; ② Nastavitev kota na večjo vrednost poveča pretok; ③ Nastavitev kota lahko omogoči ekonomično delovanje črpalne enote. Vidimo lahko, da ima regulator kota lopatic relativno pomembno vlogo pri delovanju in upravljanju srednje velikih in velikih črpališč.
Glavno telo popolnoma nastavljive gredne črpalke z mešanim pretokom je sestavljeno iz treh delov: glave črpalke, regulatorja in motorja.
1. Glava črpalke
Specifična hitrost popolnoma nastavljive aksialne črpalke z mešanim pretokom je 400~1600 (konvencionalna specifična hitrost aksialne črpalke je 700~1600) (konvencionalna specifična hitrost črpalke z mešanim pretokom je 400~800), splošna tlačna višina pa je 0~30,6 m. Glava črpalke je sestavljena predvsem iz dovodnega roga (razteznega spoja dovoda vode), delov rotorja, delov komore rotorja, telesa vodilne lopatice, sedeža črpalke, kolena, delov gredi črpalke, delov tesnila itd. Uvod v ključne komponente:
1. Rotor je osrednji del glave črpalke, ki ga sestavljajo lopatice, ohišje rotorja, spodnja vlečna palica, ležaj, ročična ročica, okvir pogona, ojnica in drugi deli. Po celotni montaži se izvede statični preizkus ravnotežja. Material lopatic je po možnosti ZG0Cr13Ni4Mo (visoka trdota in dobra odpornost proti obrabi), uporabljena pa je CNC obdelava. Material preostalih delov je večinoma ZG.
2. Komponente komore rotorja so na sredini integrirano odprte, privite z vijaki in nameščene s stožčastimi zatiči. Material je po možnosti integralni ZG, nekateri deli pa so izdelani iz nerjavečega jekla z oblogo ZG + (ta rešitev je zapletena za izdelavo in nagnjena k varilnim napakam, zato se ji je treba čim bolj izogibati).
3. Ohišje vodilne lopute. Ker je popolnoma nastavljiva črpalka v osnovi črpalka srednjega do velikega kalibra, se upoštevajo težavnost ulivanja, stroški izdelave in drugi vidiki. Na splošno je prednostni material ZG+Q235B. Vodilna loputa je ulita v enem kosu, prirobnica lupine pa je iz jeklene plošče Q235B. Oba dela sta varjena in nato obdelana.
4. Gred črpalke: Popolnoma nastavljiva črpalka je običajno votla gred s prirobnicami na obeh koncih. Material je po možnosti kovan 45 + obloga 30Cr13. Obloga na ležaju vodnega kanala in polnilu je namenjena predvsem povečanju trdote in izboljšanju odpornosti proti obrabi.
Uvod v glavne komponente regulatorja
Vgrajeni hidravlični regulator kota lopatic se danes uporablja predvsem na trgu. Sestavljen je predvsem iz treh delov: vrtljivega telesa, pokrova in ohišja krmilnega sistema.
1. Vrteče se telo: Vrteče se telo sestavljajo podporni sedež, valj, rezervoar za gorivo, hidravlična enota, senzor kota, drsni obroč za napajanje itd.
Celotno vrteče se telo je nameščeno na glavni gredi motorja in se vrti sinhrono z gredjo. Pritrjeno je na vrh glavne gredi motorja skozi pritrdilno prirobnico.
Montažna prirobnica je povezana z nosilnim sedežem.
Merilna točka senzorja kota je nameščena med batnico in tulcem vezne palice, senzor kota pa je nameščen zunaj oljnega valja.
Drsni obroč napajalnika je nameščen in pritrjen na pokrovu rezervoarja za olje, njegov vrtljivi del (rotor) pa se vrti sinhrono z vrtljivim telesom. Izhodni konec rotorja je priključen na hidravlično enoto, tlačni senzor, temperaturni senzor, kotni senzor in končno stikalo; statorski del drsnega obroča napajalnika je priključen na omejevalni vijak na pokrovu, izhod statorja pa na priključek v pokrovu regulatorja.
Batnica je privita z vijaki navodna črpalkavezna palica.
Hidravlična enota je v rezervoarju za olje, ki zagotavlja moč za delovanje oljnega valja.
Na rezervoarju za olje sta nameščena dva dvižna obroča za dvigovanje regulatorja.
2. Pokrov (imenovan tudi fiksno telo): Sestavljen je iz treh delov. En del je zunanji pokrov; drugi del je pokrov; tretji del je opazovalno okno. Zunanji pokrov je nameščen in pritrjen na vrhu zunanjega pokrova glavnega motorja, da prekrije vrteče se telo.
3. Škatla krmilnega sistema (kot je prikazano na sliki 3): Sestavljena je iz PLC-ja, zaslona na dotik, releja, kontaktorja, enosmernega napajanja, gumba, indikatorske lučke itd. Zaslon na dotik lahko prikazuje trenutni kot lopatic, čas, tlak olja in druge parametre. Krmilni sistem ima dve funkciji: lokalno upravljanje in daljinsko upravljanje. Načina upravljanja se preklapljata z dvopozicijskim gumbom na škatli krmilnega sistema (imenovani "škatla krmilnega sistema", ista kot spodaj).
Primerjava in izbira sinhronih in asinhronih motorjev
A. Prednosti in slabosti sinhronih motorjev
Prednosti:
1. Zračna reža med rotorjem in statorjem je velika, namestitev in nastavitev pa sta priročni.
2. Gladko delovanje in močna preobremenitvena zmogljivost.
3. Hitrost se ne spreminja z obremenitvijo.
4. Visoka učinkovitost.
5. Faktor moči je mogoče povečati. V električno omrežje se lahko dovaja reaktivna moč, s čimer se izboljša kakovost električnega omrežja. Poleg tega se bo pri nastavitvi faktorja moči na 1 ali blizu nje odčitek ampermetra zmanjšal zaradi zmanjšanja reaktivne komponente toka, kar pri asinhronih motorjih ni mogoče.
Slabosti:
1. Rotor mora napajati namenska vzbujevalna naprava.
2. Stroški so visoki.
3. Vzdrževanje je bolj zapleteno.
B. Prednosti in slabosti asinhronih motorjev
Prednosti:
1. Rotorja ni treba priključiti na druge vire napajanja.
2. Preprosta struktura, majhna teža in nizki stroški.
3. Enostavno vzdrževanje.
Slabosti:
1. Jalova moč se mora odvzemati iz električnega omrežja, kar poslabša kakovost električnega omrežja.
2. Zračna reža med rotorjem in statorjem je majhna, namestitev in nastavitev pa sta neprimerni.
C. Izbira motorjev
Izbiro motorjev z nazivno močjo 1000 kW in nazivno hitrostjo 300 vrt/min je treba določiti na podlagi tehničnih in ekonomskih primerjav glede na specifične pogoje.
1. V industriji varstva vode so pri nameščeni moči običajno pod 800 kW prednostni asinhroni motorji, pri nameščeni moči nad 800 kW pa se običajno izberejo sinhroni motorji.
2. Glavna razlika med sinhronimi in asinhronimi motorji je v tem, da je na rotorju vzbujevalno navitje, zato je treba konfigurirati tiristorski vzbujevalni zaslon.
3. Oddelek za oskrbo z električno energijo v moji državi določa, da mora faktor moči pri uporabnikovem omrežju doseči 0,90 ali več. Sinhroni motorji imajo visok faktor moči in lahko izpolnjujejo zahteve napajanja; medtem ko imajo asinhroni motorji nizek faktor moči in ne morejo izpolnjevati zahtev napajanja, zato je potrebna kompenzacija jalove moči. Zato morajo biti črpalne postaje, opremljene z asinhronimi motorji, običajno opremljene z zasloni za kompenzacijo jalove moči.
4. Struktura sinhronih motorjev je bolj zapletena kot struktura asinhronih motorjev. Kadar mora projekt črpalne postaje upoštevati tako proizvodnjo energije kot fazno modulacijo, je treba izbrati sinhronski motor.
Popolnoma nastavljive aksialne črpalke z mešanim pretokom se pogosto uporabljajo vvertikalne enote(ZLQ, HLQ, ZLQK),horizontalne (nagnjene) enote(ZWQ, ZXQ, ZGQ) in se lahko uporablja tudi v nizkotlačnih enotah in enotah z velikim premerom.
Čas objave: 30. avg. 2024