Помпата със смесен поток с напълно регулируем вал е тип помпа със среден и голям диаметър, която използва регулатор на ъгъла на лопатките, за да задвижва лопатките на помпата да се въртят, като по този начин променя ъгъла на поставяне на лопатките, за да постигне промени в потока и напора. Основната транспортна среда е чиста вода или лека канализация при 0 ~ 50 ℃ (специалните среди включват морска вода и вода от Жълтата река). Използва се главно в областта на проекти за опазване на водата, напояване, дренаж и проекти за отклоняване на вода и се използва в много национални проекти като проекта за отклоняване на водата от юг към север и проекта за отклоняване на река Яндзъ към река Хуайхе.
Лопатките на вала и помпата със смесен поток са пространствено изкривени. Когато работните условия на помпата се отклоняват от проектната точка, съотношението между периферната скорост на вътрешния и външния ръб на лопатките се разрушава, което води до това, че повдигането, генерирано от лопатките (аеродинамични профили) при различни радиуси, вече не е равно, като по този начин водният поток в помпата става турбулентен и загубата на вода се увеличава; колкото по-далеч от проектната точка, толкова по-голяма е степента на турбуленция на водния поток и толкова по-голяма е загубата на вода. Аксиалните и смесените помпи имат нисък напор и относително тясна високоефективна зона. Промяната на работната им височина ще доведе до значително намаляване на ефективността на помпата. Следователно помпите с аксиален и смесен поток обикновено не могат да използват дроселиране, завъртане и други методи за регулиране, за да променят работните характеристики на работните условия; в същото време, тъй като цената на регулирането на скоростта е твърде висока, регулирането с променлива скорост рядко се използва в реална работа. Тъй като помпите с аксиален и смесен поток имат по-голямо тяло на главината, е удобно да се монтират лопатки и механизми на свързващите пръти с регулируеми ъгли. Следователно регулирането на работните условия на помпите с аксиален и смесен поток обикновено приема регулиране на променлив ъгъл, което може да накара помпите с аксиален и смесен поток да работят при най-благоприятните работни условия.
Когато разликата в нивото на водата нагоре и надолу по течението се увеличи (т.е. нетният напор се увеличи), ъгълът на поставяне на лопатките се регулира на по-малка стойност. При поддържане на относително висока ефективност, скоростта на водния поток е подходящо намалена, за да се предотврати претоварването на двигателя; когато разликата в нивото на водата нагоре и надолу по течението намалява (т.е. нетният напор намалява), ъгълът на поставяне на лопатките се регулира на по-голяма стойност, за да натовари напълно двигателя и да позволи на водната помпа да изпомпва повече вода. Накратко, използването на помпи с вал и помпи със смесен поток, които могат да променят ъгъла на лопатките, може да я накара да работи в най-благоприятното работно състояние, избягвайки принудително спиране и постигайки висока ефективност и високо изпомпване на вода.
Освен това, когато устройството се стартира, ъгълът на поставяне на ножовете може да се регулира до минимум, което може да намали стартовото натоварване на двигателя (около 1/3~2/3 от номиналната мощност); преди изключване, ъгълът на лопатките може да се регулира на по-малка стойност, което може да намали скоростта на обратния поток и обема на водата на водния поток в помпата по време на изключване и да намали щетите от удара на водния поток върху оборудването.
Накратко, ефектът от регулирането на ъгъла на острието е значителен: ① Регулирането на ъгъла на по-малка стойност улеснява стартирането и изключването; ② Регулирането на ъгъла на по-голяма стойност увеличава дебита; ③ Регулирането на ъгъла може да направи помпения агрегат икономичен. Може да се види, че регулаторът на ъгъла на лопатките заема сравнително важна позиция в работата и управлението на средни и големи помпени станции.
Основното тяло на помпата със смесен поток с напълно регулируем вал се състои от три части: глава на помпата, регулатор и двигател.
1. Глава на помпата
Специфичната скорост на напълно регулируемата аксиална помпа със смесен поток е 400~1600 (конвенционалната специфична скорост на помпата с аксиален поток е 700~1600), (конвенционалната специфична скорост на помпата със смесен поток е 400~800), а общата главата е 0~30.6m. Главата на помпата се състои главно от клаксона на входа на водата (компенсатор на входа на водата), части на ротора, части на камерата на работното колело, тяло на направляваща лопатка, седалка на помпата, коляно, части на вала на помпата, части на опаковки и др. Въведение в ключовите компоненти:
1. Роторният компонент е основният компонент в главата на помпата, който се състои от лопатки, тяло на ротора, долен теглещ прът, лагер, манивела, работна рамка, свързващ прът и други части. След цялостното сглобяване се извършва тест за статичен баланс. Сред тях материалът на острието е за предпочитане ZG0Cr13Ni4Mo (висока твърдост и добра устойчивост на износване) и се използва CNC обработка. Материалът на останалите части обикновено е предимно ZG.
2. Компонентите на камерата на работното колело са интегрално отворени в средата, които са затегнати с болтове и позиционирани с конични щифтове. Материалът за предпочитане е интегрален ZG, а някои части са направени от ZG + облицована неръждаема стомана (това решение е сложно за производство и предразположено към заваръчни дефекти, така че трябва да се избягва, доколкото е възможно).
3. Тяло на водещата лопатка. Тъй като напълно регулируемата помпа е основно помпа със среден до голям калибър, се вземат предвид трудността на отливането, производствените разходи и други аспекти. Като цяло, предпочитаният материал е ZG+Q235B. Водещата лопатка е отлята в едно цяло, а фланецът на корпуса е стоманена плоча Q235B. Двете се заваряват и след това се обработват.
4. Вал на помпата: Напълно регулируемата помпа обикновено е кух вал с фланцови конструкции в двата края. Материалът за предпочитане е кован 45 + обшивка 30Cr13. Облицовката на водачния лагер и пълнителя е главно за увеличаване на неговата твърдост и подобряване на устойчивостта на износване.
二. Запознаване с основните компоненти на регулатора
Вграденият хидравличен регулатор на ъгъла на острието се използва главно на пазара днес. Състои се основно от три части: въртящо се тяло, капак и кутия на системата за контролен дисплей.
1. Въртящо се тяло: Въртящото се тяло се състои от опорна седалка, цилиндър, резервоар за гориво, хидравличен агрегат, сензор за ъгъл, контактен пръстен на захранващия блок и др.
Цялото въртящо се тяло е поставено върху главния вал на двигателя и се върти синхронно с вала. Той е завинтен към горната част на главния вал на двигателя през монтажния фланец.
Монтажният фланец е свързан към опорната седалка.
Точката на измерване на сензора за ъгъл е монтирана между буталния прът и втулката на свързващия прът, а сензорът за ъгъл е монтиран извън масления цилиндър.
Плъзгащият пръстен на захранването е монтиран и фиксиран върху капака на масления резервоар, а неговата въртяща се част (ротор) се върти синхронно с въртящото се тяло. Изходният край на ротора е свързан към хидравличния захранващ блок, сензор за налягане, сензор за температура, сензор за ъгъл и краен изключвател; статорната част на контактния пръстен на захранващия блок е свързана към ограничителния винт на капака, а изходът на статора е свързан към клемата в капака на регулатора;
Буталният прът е завинтен къмводна помпанапречна щанга.
Хидравличният агрегат е вътре в масления резервоар, който осигурява мощност за действието на масления цилиндър.
Има два повдигащи пръстена, монтирани на резервоара за масло за използване при повдигане на регулатора.
2. Капак (наричан още неподвижно тяло): Състои се от три части. Едната част е външното покритие; втората част е капакът на капака; третата част е прозорецът за наблюдение. Външният капак е монтиран и фиксиран върху горната част на външния капак на главния двигател, за да покрие въртящото се тяло.
3. Кутия на системата за контролен дисплей (както е показано на Фигура 3): Състои се от PLC, сензорен екран, реле, контактор, DC захранване, копче, светлинен индикатор и т.н. Сензорният екран може да показва текущия ъгъл на острието, време, масло налягане и други параметри. Системата за управление има две функции: локално управление и дистанционно управление. Двата режима на управление се превключват чрез двупозиционното копче на системната кутия на контролния дисплей (наричана "кутия на контролния дисплей", същото по-долу).
三. Сравнение и избор на синхронни и асинхронни двигатели
А. Предимства и недостатъци на синхронните двигатели
Предимства:
1. Въздушната междина между ротора и статора е голяма, а монтажът и настройката са удобни.
2. Плавна работа и силен капацитет на претоварване.
3. Скоростта не се променя с натоварването.
4. Висока ефективност.
5. Факторът на мощността може да се увеличи. Реактивната мощност може да бъде предоставена на електрическата мрежа, като по този начин се подобрява качеството на електрическата мрежа. Освен това, когато факторът на мощността се настрои на 1 или близо до него, показанието на амперметъра ще намалее поради намаляването на реактивния компонент в тока, което е невъзможно за асинхронни двигатели.
Недостатъци:
1. Роторът трябва да се захранва от специално устройство за възбуждане.
2. Цената е висока.
3. Поддръжката е по-сложна.
Б. Предимства и недостатъци на асинхронните двигатели
Предимства:
1. Не е необходимо роторът да бъде свързан към други източници на енергия.
2. Проста структура, леко тегло и ниска цена.
3. Лесна поддръжка.
Недостатъци:
1. Реактивната мощност трябва да се черпи от електрическата мрежа, което влошава качеството на електрическата мрежа.
2. Въздушната междина между ротора и статора е малка и монтажът и настройката са неудобни.
В. Избор на двигатели
Изборът на двигатели с номинална мощност от 1000kW и номинална скорост от 300r/min трябва да се определя въз основа на технически и икономически сравнения според конкретни условия.
1. В индустрията за опазване на водата, когато инсталираната мощност обикновено е под 800kW, се предпочитат асинхронни двигатели, а когато инсталираната мощност е по-голяма от 800kW, се избират синхронни двигатели.
2. Основната разлика между синхронните двигатели и асинхронните двигатели е, че има възбуждаща намотка на ротора и трябва да се конфигурира екран за възбуждане на тиристора.
3. Отделът за електрозахранване на моята страна постановява, че факторът на мощността при захранването на потребителя трябва да достигне 0,90 или повече. Синхронните двигатели имат висок фактор на мощността и могат да отговорят на изискванията за захранване; докато асинхронните двигатели имат нисък фактор на мощността и не могат да отговорят на изискванията за захранване и е необходима реактивна компенсация. Следователно помпените станции, оборудвани с асинхронни двигатели, обикновено трябва да бъдат оборудвани с реактивни компенсационни екрани.
4. Структурата на синхронните двигатели е по-сложна от тази на асинхронните двигатели. Когато проектът на помпена станция трябва да вземе предвид както генерирането на електроенергия, така и фазовата модулация, трябва да се избере синхронен двигател.
Напълно регулируемите аксиални помпи със смесен поток се използват широко ввертикални единици(ZLQ, HLQ, ZLQK),хоризонтални (наклонени) единици(ZWQ, ZXQ, ZGQ) и може да се използва и в LP с ниско повдигане и с голям диаметър.
Време на публикуване: 30 август 2024 г