إن مضخة التدفق المختلط ذات العمود القابل للتعديل بالكامل هي نوع مضخة ذات قطر متوسط وكبير تستخدم أداة ضبط زاوية الشفرة لدفع شفرات المضخة للدوران، وبالتالي تغيير زاوية وضع الشفرة لتحقيق تغييرات التدفق والرأس. وسيلة النقل الرئيسية هي المياه النظيفة أو مياه الصرف الصحي الخفيفة عند درجة حرارة 0 إلى 50 درجة مئوية (الوسائط الخاصة تشمل مياه البحر ومياه النهر الأصفر). يتم استخدامه بشكل أساسي في مجالات مشاريع الحفاظ على المياه، ومشاريع الري والصرف وتحويل المياه، ويستخدم في العديد من المشاريع الوطنية مثل مشروع تحويل المياه من الجنوب إلى الشمال ومشروع تحويل نهر اليانغتسى إلى نهر هوايخه.
شفرات العمود ومضخة التدفق المختلط مشوهة مكانيًا. عندما تنحرف ظروف تشغيل المضخة عن نقطة التصميم، يتم تدمير النسبة بين السرعة المحيطية للحواف الداخلية والخارجية للشفرات، مما يؤدي إلى عدم تساوي الرفع الناتج عن الشفرات (الجنيحات) في أنصاف أقطار مختلفة، مما يتسبب في اضطراب تدفق المياه في المضخة وزيادة فقدان الماء؛ وكلما ابتعدنا عن نقطة التصميم، زادت درجة اضطراب تدفق المياه وزاد فقدان الماء. تتميز مضخات التدفق المحورية والمختلطة برأس منخفض ومنطقة ضيقة نسبيًا وعالية الكفاءة. سيؤدي تغيير رأس العمل إلى انخفاض كبير في كفاءة المضخة. لذلك، لا يمكن لمضخات التدفق المحورية والمختلطة عمومًا استخدام طرق الاختناق والتدوير وغيرها من طرق التعديل لتغيير أداء العمل في ظروف التشغيل؛ في الوقت نفسه، نظرًا لأن تكلفة تنظيم السرعة مرتفعة جدًا، نادرًا ما يتم استخدام تنظيم السرعة المتغيرة في التشغيل الفعلي. نظرًا لأن مضخات التدفق المحورية والمختلطة لها جسم محوري أكبر، فمن الملائم تركيب الشفرات وآليات قضيب توصيل الشفرات التي يمكنها ضبط الزاوية. ولذلك، فإن تعديل حالة العمل لمضخات التدفق المحوري والمختلط عادة ما يعتمد تعديل زاوية متغيرة، مما يمكن أن يجعل مضخات التدفق المحوري والمختلط تعمل في ظل ظروف العمل الأكثر ملاءمة.
عندما يزيد الفرق في مستوى المياه بين المنبع والمصب (أي يزيد رأس الشبكة)، يتم ضبط زاوية وضع الشفرة إلى قيمة أصغر. مع الحفاظ على كفاءة عالية نسبيًا، يتم تقليل معدل تدفق المياه بشكل مناسب لمنع المحرك من التحميل الزائد؛ عندما ينخفض الفرق في مستوى المياه بين المنبع والمصب (أي ينخفض رأس الشبكة)، يتم ضبط زاوية وضع الشفرة إلى قيمة أكبر لتحميل المحرك بالكامل والسماح لمضخة المياه بضخ المزيد من المياه. باختصار، استخدام العمود ومضخات التدفق المختلط التي يمكنها تغيير زاوية الشفرة يمكن أن يجعلها تعمل في حالة العمل الأكثر ملاءمة، وتجنب الإغلاق القسري وتحقيق كفاءة عالية وضخ مياه عالي.
بالإضافة إلى ذلك، عند بدء تشغيل الوحدة، يمكن تعديل زاوية وضع الشفرة إلى الحد الأدنى، مما يمكن أن يقلل من حمل بدء المحرك (حوالي 1/3 ~ 2/3 من الطاقة المقدرة)؛ قبل إيقاف التشغيل، يمكن تعديل زاوية الشفرة إلى قيمة أصغر، مما يمكن أن يقلل من سرعة التدفق الخلفي وحجم الماء لتدفق المياه في المضخة أثناء إيقاف التشغيل، ويقلل من الضرر الناتج عن تدفق المياه على المعدات.
باختصار، تأثير تعديل زاوية الشفرة مهم: ① ضبط الزاوية إلى قيمة أصغر يجعل من السهل البدء والإيقاف؛ ② يؤدي ضبط الزاوية إلى قيمة أكبر إلى زيادة معدل التدفق؛ ③ ضبط الزاوية يمكن أن يجعل وحدة المضخة تعمل بشكل اقتصادي. يمكن ملاحظة أن أداة ضبط زاوية الشفرة تحتل موقعًا مهمًا نسبيًا في تشغيل وإدارة محطات الضخ المتوسطة والكبيرة.
يتكون الجسم الرئيسي لمضخة التدفق المختلط ذات العمود القابل للتعديل بالكامل من ثلاثة أجزاء: رأس المضخة والمنظم والمحرك.
Ⅰ、رأس المضخة
السرعة المحددة لمضخة التدفق المختلط المحورية القابلة للتعديل بالكامل هي 400 ~ 1600 (السرعة المحددة التقليدية لمضخة التدفق المختلط هي 700 ~ 1600)، (السرعة المحددة التقليدية لمضخة التدفق المختلط هي 400 ~ 800)، والعام الرأس 0 ~ 30.6 م. يتكون رأس المضخة بشكل أساسي من قرن مدخل الماء (مفصل تمديد مدخل الماء)، وأجزاء الدوار، وأجزاء غرفة المكره، وجسم ريشة التوجيه، ومقعد المضخة، والكوع، وأجزاء عمود المضخة، وأجزاء التعبئة، وما إلى ذلك. مقدمة للمكونات الرئيسية:
1. المكون الدوار هو المكون الأساسي في رأس المضخة. إنها تتكون من الشفرات، جسم الدوار، قضيب السحب السفلي، المحمل، ذراع الكرنك، إطار التشغيل، قضيب التوصيل وأجزاء أخرى. بعد التجميع الشامل، يتم إجراء اختبار التوازن الثابت. من بينها، يفضل أن تكون مادة الشفرة ZG0Cr13Ni4Mo (صلابة عالية ومقاومة جيدة للتآكل)، ويتم اعتماد التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. مادة الأجزاء المتبقية بشكل عام هي ZG بشكل أساسي.
2. يتم فتح مكونات غرفة المكره بشكل متكامل في الوسط، والتي يتم ربطها بمسامير ويتم وضعها بمسامير مخروطية. ويفضل أن تكون المادة متكاملة ZG، وبعض الأجزاء تكون مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ المبطن ZG + (هذا المحلول معقد في التصنيع وعرضة لعيوب اللحام، لذا يجب تجنبه قدر الإمكان).
3. توجيه جسم الريشة. نظرًا لأن المضخة القابلة للتعديل بالكامل هي في الأساس مضخة ذات عيار متوسط إلى كبير، فقد تم أخذ صعوبة الصب وتكلفة التصنيع والجوانب الأخرى في الاعتبار. بشكل عام، المادة المفضلة هي ZG+Q235B. ريشة التوجيه مصبوبة في قطعة واحدة، وشفة الغلاف هي لوحة فولاذية Q235B. يتم لحام الاثنين ثم معالجتهما.
4. عمود المضخة: المضخة القابلة للتعديل بالكامل هي بشكل عام عمود مجوف مع هياكل شفة في كلا الطرفين. ويفضل أن تكون المادة مطروقة 45 + الكسوة 30Cr13. إن الكسوة الموجودة في محمل دليل الماء والحشو تهدف بشكل أساسي إلى زيادة صلابته وتحسين مقاومة التآكل.
Ⅱ. مقدمة عن المكونات الرئيسية للمنظم
في الوقت الحاضر، يتم استخدام المنظم الهيدروليكي لزاوية الشفرة المدمج بشكل أساسي في السوق. يتكون بشكل أساسي من ثلاثة أجزاء: الجسم الدوار، والغطاء، وصندوق نظام عرض التحكم.
1. الجسم الدوار: يتكون الجسم الدوار من مقعد داعم، أسطوانة، خزان وقود، وحدة طاقة هيدروليكية، مستشعر زاوية، حلقة انزلاقية لإمداد الطاقة، إلخ.
يتم وضع الجسم الدوار بالكامل على عمود المحرك الرئيسي ويدور بشكل متزامن مع العمود. يتم تثبيته بمسامير إلى الجزء العلوي من عمود المحرك الرئيسي من خلال شفة التثبيت.
شفة التثبيت متصلة بالمقعد الداعم.
يتم تثبيت نقطة قياس مستشعر الزاوية بين قضيب المكبس وغطاء قضيب الربط، ويتم تثبيت مستشعر الزاوية خارج أسطوانة الوقود.
يتم تثبيت حلقة انزلاق مصدر الطاقة وتثبيتها على غطاء خزان الوقود، ويدور الجزء الدوار (الدوار) بشكل متزامن مع الجسم الدوار. يتم توصيل طرف الإخراج الموجود على الدوار بوحدة الطاقة الهيدروليكية، ومستشعر الضغط، ومستشعر درجة الحرارة، ومستشعر الزاوية، ومفتاح الحد؛ يتم توصيل الجزء الثابت من حلقة الانزلاق الخاصة بمصدر الطاقة بمسمار الإيقاف الموجود على الغطاء، ويتم توصيل مخرج الجزء الثابت بالمحطة الموجودة في غطاء المنظم؛
يتم تثبيت قضيب المكبس بقضيب ربط مضخة المياه.
توجد وحدة الطاقة الهيدروليكية داخل خزان الوقود، والتي توفر الطاقة اللازمة لعمل أسطوانة الوقود.
توجد حلقتان للرفع مثبتتان على خزان الزيت لاستخدامهما عند رفع المنظم.
2. الغطاء (ويسمى أيضاً الجسم الثابت): ويتكون من ثلاثة أجزاء. جزء واحد هو الغلاف الخارجي. الجزء الثاني هو غطاء الغطاء. الجزء الثالث هو نافذة المراقبة. يتم تثبيت الغطاء الخارجي على الجزء العلوي من الغطاء الخارجي للمحرك الرئيسي ويغطي الجسم الدوار.
3. صندوق نظام عرض التحكم (كما هو موضح في الشكل 3): يتكون من PLC، شاشة تعمل باللمس، مرحل، موصل، مصدر طاقة DC، مقبض، ضوء مؤشر، إلخ. يمكن لشاشة اللمس عرض زاوية الشفرة الحالية، والوقت، والزيت الضغط وغيرها من المعلمات. نظام التحكم له وظيفتان: التحكم المحلي والتحكم عن بعد. يتم تبديل وضعي التحكم من خلال المقبض ذو الموضعين الموجود في صندوق نظام عرض التحكم (يشار إليه باسم "صندوق عرض التحكم"، كما هو موضح أدناه).
3. مقارنة واختيار المحركات المتزامنة وغير المتزامنة
أ. مزايا وعيوب المحركات المتزامنة
المزايا:
1. فجوة الهواء بين الدوار والجزء الثابت كبيرة، والتركيب والتعديل مريحان.
2. التشغيل السلس وقدرة التحميل الزائد القوية.
3. لا تتغير السرعة مع الحمل.
4. كفاءة عالية.
5. يمكن تطوير عامل الطاقة. يمكن توفير الطاقة التفاعلية لشبكة الطاقة، وبالتالي تحسين جودة شبكة الطاقة. بالإضافة إلى ذلك، عندما يتم ضبط عامل القدرة على 1 أو بالقرب منه، فإن القراءة على مقياس التيار الكهربائي ستنخفض بسبب انخفاض المكون التفاعلي في التيار، وهو أمر مستحيل بالنسبة للمحركات غير المتزامنة.
العيوب:
1. يحتاج الدوار إلى أن يتم تشغيله بواسطة جهاز إثارة مخصص.
2. التكلفة مرتفعة.
3. الصيانة أكثر تعقيدًا.
ب. مزايا وعيوب المحركات غير المتزامنة
المزايا:
1. لا يحتاج الدوار إلى أن يكون متصلاً بمصادر طاقة أخرى.
2. هيكل بسيط، خفيف الوزن، ومنخفض التكلفة.
3. سهولة الصيانة.
العيوب:
1. يجب سحب الطاقة التفاعلية من شبكة الكهرباء مما يؤدي إلى تدهور جودة شبكة الكهرباء.
2. فجوة الهواء بين الدوار والجزء الثابت صغيرة، والتركيب والتعديل غير مريح.
ج. اختيار المحركات
ينبغي تحديد اختيار المحركات ذات القدرة المقدرة 1000 كيلو واط والسرعة المقدرة 300 دورة / دقيقة بناءً على المقارنات الفنية والاقتصادية وفقًا للظروف المحددة.
1. في صناعة الحفاظ على المياه، عندما تكون القدرة المركبة أقل من 800kW، يفضل استخدام المحركات غير المتزامنة. عندما تكون القدرة المركبة أكبر من 800 كيلو واط، يفضل استخدام المحركات المتزامنة.
2. الفرق الرئيسي بين المحركات المتزامنة والمحركات غير المتزامنة هو أن هناك لف إثارة على الدوار، ويجب تكوين شاشة إثارة الثايرستور.
3. تنص إدارة إمدادات الطاقة في بلدي على أن عامل الطاقة في مصدر الطاقة الخاص بالمستخدم يجب أن يصل إلى أعلى من 0.90. تتمتع المحركات المتزامنة بعامل طاقة عالي ويمكنها تلبية متطلبات مصدر الطاقة. في حين أن المحركات غير المتزامنة لديها عامل طاقة منخفض ولا يمكنها تلبية متطلبات مصدر الطاقة، ويلزم تعويض الطاقة التفاعلية. ولذلك، فإن محطات الضخ المجهزة بمحركات غير متزامنة تحتاج عمومًا إلى أن تكون مجهزة بشاشات تعويض الطاقة التفاعلية.
4. هيكل المحركات المتزامنة أكثر تعقيدًا من هيكل المحركات غير المتزامنة. عندما يحتاج مشروع محطة الضخ إلى مراعاة توليد الطاقة وتعديل الطور، يجب اختيار المحركات المتزامنة.
مضخات التدفق المختلط المحورية القابلة للتعديل بالكاملتستخدم على نطاق واسع في الوحدات الرأسية (ZLQ، HLQ، ZLQK)، والوحدات الأفقية (المائلة) (ZWQ، ZXQ، ZGQ)، ويمكن استخدامها أيضًا في وحدات LP ذات الرفع المنخفض والقطر الكبير.
وقت النشر: 18 أكتوبر 2024