Den helt justerbara axelpumpen för blandflöde är en pumptyp med medelstor och stor diameter som använder en bladvinkeljusterare för att driva pumpbladen att rotera, vilket ändrar bladens placeringsvinkel för att uppnå flödes- och tryckförändringar. Det huvudsakliga transportmediet är rent vatten eller lätt avloppsvatten vid 0~50 ℃ (specialmedier inkluderar havsvatten och Gula flodens vatten). Den används huvudsakligen inom vattenbesparingsprojekt, bevattning, dränering och vattenavledningsprojekt, och används i många nationella projekt som South-to-North Water Diversion Project och Yangtze River to Huaihe River Diversion Project.
Axelns och blandflödespumpens blad är rumsligt förvrängda. När pumpens driftsförhållanden avviker från konstruktionspunkten förstörs förhållandet mellan omkretshastigheten hos bladens inre och yttre kanter, vilket resulterar i att lyftkraften som genereras av bladen (vingar) vid olika radier inte längre är lika, vilket gör att vattenflödet i pumpen blir turbulent och vattenförlusten ökar. Ju längre bort från konstruktionspunkten, desto större är graden av vattenflödesturbulens och desto större är vattenförlusten. Axial- och blandflödespumpar har lågt tryck och en relativt smal högeffektiv zon. Ändringen av deras arbetstryck kommer att orsaka en betydande minskning av pumpens effektivitet. Därför kan axial- och blandflödespumpar i allmänhet inte använda strypning, vridning och andra justeringsmetoder för att ändra driftsförhållandenas prestanda. Samtidigt, eftersom kostnaden för hastighetsreglering är för hög, används variabel hastighetsreglering sällan i faktisk drift. Eftersom axial- och blandflödespumpar har en större navkropp är det bekvämt att installera blad och bladvevstaksmekanismer med justerbara vinklar. Därför används vanligtvis variabel vinkeljustering vid justering av axial- och blandflödespumpar, vilket kan göra att axial- och blandflödespumparna arbetar under de mest gynnsamma arbetsförhållandena.
När skillnaden mellan vattennivån uppströms och nedströms ökar (det vill säga nettotrycket ökar) justeras bladens placeringsvinkel till ett mindre värde. Medan en relativt hög verkningsgrad bibehålls minskas vattenflödeshastigheten på lämpligt sätt för att förhindra överbelastning av motorn. När skillnaden mellan vattennivån uppströms och nedströms minskar (det vill säga nettotrycket minskar) justeras bladens placeringsvinkel till ett större värde för att belasta motorn fullt och låta vattenpumpen pumpa mer vatten. Kort sagt, användningen av axel- och blandflödespumpar som kan ändra bladvinkeln kan göra att den arbetar i det mest gynnsamma arbetstillståndet, undvika tvångsavstängning och uppnå hög verkningsgrad och hög vattenpumpning.
Dessutom, när enheten startas, kan bladens placeringsvinkel justeras till ett minimum, vilket kan minska motorns startbelastning (cirka 1/3~2/3 av nominell effekt); innan avstängning kan bladvinkeln justeras till ett mindre värde, vilket kan minska återflödeshastigheten och vattenvolymen i vattenflödet i pumpen under avstängning, och minska stötskador från vattenflödet på utrustningen.
Kort sagt, effekten av bladvinkeljustering är betydande: ① Att justera vinkeln till ett mindre värde gör det lättare att starta och stänga av; ② Att justera vinkeln till ett större värde ökar flödeshastigheten; ③ Att justera vinkeln kan göra pumpenheten ekonomiskt driven. Det framgår att bladvinkeljusteraren intar en relativt viktig roll i drift och hantering av medelstora och stora pumpstationer.
Huvuddelen av den helt justerbara axelpumpen för blandflöde består av tre delar: pumphuvudet, regulatorn och motorn.
1. Pumphuvud
Den specifika hastigheten för den fullt justerbara axialpumpen med blandat flöde är 400~1600 (den konventionella specifika hastigheten för axialpumpen är 700~1600), (den konventionella specifika hastigheten för blandflödespumpen är 400~800), och den allmänna tryckhöjden är 0~30,6 m. Pumphuvudet består huvudsakligen av vatteninloppshornet (vatteninloppsexpansionskoppling), rotordelar, pumphjulskammardelar, styrskenans hus, pumpsäte, krök, pumpaxeldelar, packningsdelar, etc. Introduktion till nyckelkomponenter:
1. Rotorkomponenten är kärnkomponenten i pumphuvudet, som består av blad, rotorhus, nedre dragstång, lager, vevarm, manöverram, vevstång och andra delar. Efter den övergripande monteringen utförs ett statiskt balanstest. Bland dessa är bladmaterialet företrädesvis ZG0Cr13Ni4Mo (hög hårdhet och god slitstyrka), och CNC-bearbetning används. Materialet i de återstående delarna är generellt huvudsakligen ZG.
2. Impellerkammarkomponenterna är integrerade i mitten, vilka är åtdragna med bultar och placerade med koniska stift. Materialet är företrädesvis integrerat ZG, och vissa delar är tillverkade av ZG+-fodrat rostfritt stål (denna lösning är komplex att tillverka och benägen för svetsfel, så den bör undvikas så mycket som möjligt).
3. Styrskenehus. Eftersom den helt justerbara pumpen i grunden är en pump av medelstor till stor kaliber, tas svårighetsgraden att gjuta, tillverkningskostnaden och andra aspekter i beaktande. Generellt sett är det föredragna materialet ZG+Q235B. Styrskenet gjuts i ett enda stycke och skalflänsen är av stålplåt Q235B. De två svetsas och bearbetas sedan.
4. Pumpaxel: Den helt justerbara pumpen är vanligtvis en ihålig axel med flänsstrukturer i båda ändar. Materialet är företrädesvis smidd 45 + beklädnad 30Cr13. Beklädnaden vid vattenstyrlagret och fyllnadsmaterialet är huvudsakligen avsedd att öka dess hårdhet och förbättra slitstyrkan.
Introduktion till regulatorns huvudkomponenter
Den inbyggda hydrauliska bladvinkelregulatorn används huvudsakligen på marknaden idag. Den består huvudsakligen av tre delar: roterande kropp, lock och kontrolldisplaybox.
1. Roterande kropp: Den roterande kroppen består av ett stödsäte, en cylinder, en bränsletank, en hydraulisk kraftenhet, en vinkelsensor, en strömförsörjningssläpring etc.
Hela den roterande kroppen är placerad på huvudmotoraxeln och roterar synkront med axeln. Den är bultad till toppen av huvudmotoraxeln genom monteringsflänsen.
Monteringsflänsen är ansluten till stödsätet.
Vinkelsensorns mätpunkt är installerad mellan kolvstången och dragstångshylsan, och vinkelsensorn är installerad utanför oljecylindern.
Strömförsörjningens släpring är installerad och fixerad på oljetankens lock, och dess roterande del (rotor) roterar synkront med den roterande kroppen. Utgångsänden på rotorn är ansluten till hydraulaggregatet, trycksensorn, temperatursensorn, vinkelsensorn och gränslägesbrytaren; statordelen av strömförsörjningens släpring är ansluten till stoppskruven på locket, och statorutgången är ansluten till terminalen i regulatorlocket;
Kolvstången är bultad tillvattenpumpdragstång.
Hydraulaggregatet sitter inuti oljetanken och ger kraft åt oljecylindern.
Det finns två lyftringar monterade på oljetanken som används vid lyftning av regulatorn.
2. Lock (även kallat fast kropp): Det består av tre delar. En del är ytterkåpan, den andra delen är locket och den tredje delen är observationsfönstret. Ytterkåpan monteras och fästs ovanpå huvudmotorns ytterkåpa för att täcka den roterande kroppen.
3. Kontrolldisplaybox (som visas i figur 3): Den består av PLC, pekskärm, relä, kontaktor, likströmsförsörjning, vred, indikatorlampa etc. Pekskärmen kan visa aktuell bladvinkel, tid, oljetryck och andra parametrar. Styrsystemet har två funktioner: lokal styrning och fjärrstyrning. De två styrlägena växlas med tvålägesvredet på kontrolldisplayboxen (benämnd "kontrolldisplaybox", samma nedan).
Jämförelse och val av synkrona och asynkrona motorer
A. Fördelar och nackdelar med synkronmotorer
Fördelar:
1. Luftgapet mellan rotorn och statorn är stort, och installation och justering är bekväma.
2. Smidig drift och stark överbelastningskapacitet.
3. Hastigheten ändras inte med belastningen.
4. Hög effektivitet.
5. Effektfaktorn kan ökas. Reaktiv effekt kan tillföras elnätet, vilket förbättrar elnätets kvalitet. Dessutom, när effektfaktorn justeras till 1 eller nära den, kommer avläsningen på amperemetern att minska på grund av minskningen av den reaktiva komponenten i strömmen, vilket är omöjligt för asynkronmotorer.
Nackdelar:
1. Rotorn behöver drivas av en dedikerad excitationsenhet.
2. Kostnaden är hög.
3. Underhållet är mer komplicerat.
B. Fördelar och nackdelar med asynkronmotorer
Fördelar:
1. Rotorn behöver inte anslutas till andra strömkällor.
2. Enkel struktur, lätt vikt och låg kostnad.
3. Enkelt underhåll.
Nackdelar:
1. Reaktiv effekt måste hämtas från elnätet, vilket försämrar elnätets kvalitet.
2. Luftgapet mellan rotorn och statorn är litet, och installation och justering är obekväma.
C. Val av motorer
Valet av motorer med en nominell effekt på 1000 kW och en nominell hastighet på 300 r/min bör bestämmas baserat på tekniska och ekonomiska jämförelser enligt specifika förhållanden.
1. Inom vattenbesparingsindustrin, när den installerade kapaciteten generellt är under 800 kW, föredras asynkronmotorer, och när den installerade kapaciteten är större än 800 kW tenderar synkronmotorer att väljas.
2. Den största skillnaden mellan synkronmotorer och asynkronmotorer är att det finns en excitationslindning på rotorn, och en tyristorexcitationsskärm måste konfigureras.
3. Mitt lands elförsörjningsmyndighet föreskriver att effektfaktorn vid användarens strömförsörjning måste nå 0,90 eller högre. Synkronmotorer har en hög effektfaktor och kan uppfylla strömförsörjningskraven; medan asynkronmotorer har en låg effektfaktor och inte kan uppfylla strömförsörjningskraven, krävs reaktiv kompensation. Därför behöver pumpstationer utrustade med asynkronmotorer i allmänhet vara utrustade med reaktiva kompensationsskärmar.
4. Synkronmotorers struktur är mer komplex än asynkronmotorers. När ett pumpstationsprojekt behöver ta hänsyn till både kraftgenerering och fasmodulering måste en synkronmotor väljas.
Helt justerbara axiella blandflödespumpar används ofta ivertikala enheter(ZLQ, HLQ, ZLQK),horisontella (lutande) enheter(ZWQ, ZXQ, ZGQ), och kan även användas i låglyftande och stordiameter-LP-enheter.
Publiceringstid: 30 augusti 2024