משאבת הזרימה המעורבת המתכווננת במלואה היא מסוג משאבה בקוטר בינוני וגדול המשתמשת במכוונן זווית להב כדי להניע את להבי המשאבה לסיבוב, ובכך לשנות את זווית מיקום הלהב כדי להשיג שינויי זרימה וראש. אמצעי ההולכה העיקרי הוא מים נקיים או ביוב קל בטמפרטורה של 0 ~ 50 ℃ (מדיה מיוחדת כוללת מי ים ומי נהר צהוב). הוא משמש בעיקר בתחומי פרויקטים של שימור מים, פרויקטי השקיה, ניקוז והסטת מים, והוא משמש בפרויקטים לאומיים רבים כגון פרויקט הסחת המים מדרום לצפון ופרויקט הסטת נהר היאנגצה לנהר הואייה.
הלהבים של הפיר ומשאבת הזרימה המעורבת מעוותים באופן מרחבי. כאשר תנאי ההפעלה של המשאבה חורגים מנקודת התכנון, היחס בין המהירות ההיקפית של הקצוות הפנימיים והחיצוניים של הלהבים נהרס, וכתוצאה מכך העילוי שנוצר על ידי הלהבים (נופי אוויר) ברדיוסים שונים כבר לא שווה, ובכך לגרום לזרימת המים במשאבה להיות סוערת ולאיבוד המים להגדלת; ככל שמתרחקים מנקודת התכנון, מידת המערבולת בזרימת המים גדולה יותר ואיבוד המים גדול יותר. למשאבות הזרימה הצירית והמעורבת יש ראש נמוך ואזור צר יחסית עם יעילות גבוהה. שינוי ראש העבודה שלהם יגרום להפחתה משמעותית ביעילות המשאבה. לכן, משאבות זרימה צירית ומעורבת בדרך כלל אינן יכולות להשתמש במצערת, סיבוב ושיטות התאמה אחרות כדי לשנות את ביצועי העבודה של תנאי ההפעלה; יחד עם זאת, מכיוון שעלות ויסות המהירות גבוהה מדי, רק לעתים נדירות נעשה שימוש בוויסות מהירות משתנה בפעולה בפועל. מכיוון שלמשאבות זרימה צירית ומעורבת יש גוף רכזת גדול יותר, נוח להתקין להבים ומנגנוני מוט חיבור להבים עם זוויות מתכווננות. לכן, התאמת מצב העבודה של משאבות זרימה צירית ומעורבת בדרך כלל מאמצת התאמת זווית משתנה, מה שיכול לגרום למשאבות הזרימה הצירית והמעורבת לפעול בתנאי העבודה הנוחים ביותר.
כאשר הפרש מפלס המים במעלה והנחל גדל (כלומר, ראש הרשת גדל), זווית מיקום הלהב מותאמת לערך קטן יותר. תוך שמירה על יעילות גבוהה יחסית, קצב זרימת המים מופחת כראוי כדי למנוע עומס יתר של המנוע; כאשר הפרש מפלס המים במעלה והנחל פוחת (כלומר, ראש הרשת יורד), זווית מיקום הלהב מותאמת לערך גדול יותר כדי לטעון את המנוע במלואו ולאפשר למשאבת המים לשאוב יותר מים. בקיצור, השימוש במשאבות ציר וזרימה מעורבת שיכולות לשנות את זווית הלהב יכול לגרום לו לפעול במצב העבודה הנוח ביותר, הימנעות מכיבוי מאולץ והשגת יעילות גבוהה ושאיבת מים גבוהה.
בנוסף, כאשר היחידה מופעלת, ניתן להתאים את זווית מיקום הלהב למינימום, מה שיכול להפחית את עומס ההתחלה של המנוע (בערך 1/3~2/3 מההספק הנקוב); לפני הכיבוי, ניתן לכוונן את זווית הלהב לערך קטן יותר, מה שיכול להפחית את מהירות הזרימה האחורית ואת נפח המים של זרימת המים במשאבה במהלך הכיבוי, ולהפחית את נזקי ההשפעה של זרימת המים על הציוד.
בקיצור, ההשפעה של התאמת זווית הלהב היא משמעותית: ① התאמת הזווית לערך קטן יותר מקלה על ההפעלה והכיבוי; ② התאמת הזווית לערך גדול יותר מגדילה את קצב הזרימה; ③ התאמת הזווית יכולה לגרום ליחידת המשאבה לפעול בצורה חסכונית. ניתן לראות כי מכוון זווית הלהב תופס מקום חשוב יחסית בתפעול וניהול תחנות שאיבה בינוניות וגדולות.
הגוף העיקרי של משאבת הזרימה המעורבת המתכווננת במלואה מורכב משלושה חלקים: ראש המשאבה, הרגולטור והמנוע.
1. ראש משאבה
המהירות הספציפית של משאבת הזרימה המעורבת הניתנת להתאמה מלאה היא 400~1600 (המהירות הספציפית הקונבנציונלית של משאבת הזרימה הצירית היא 700~1600), (המהירות הספציפית הקונבנציונלית של משאבת הזרימה המעורבת היא 400~800), והמהירות הכללית ראש הוא 0~30.6 מ'. ראש המשאבה מורכב בעיקר מקרן כניסת המים (מפרק הרחבת כניסת המים), חלקי הרוטור, חלקי תא האימפלר, גוף שבשבת הנחייה, מושב המשאבה, המרפק, חלקי גל המשאבה, חלקי אריזה וכו'. מבוא למרכיבי מפתח:
1. רכיב הרוטור הוא רכיב הליבה בראש המשאבה, המורכב מלהבים, גוף הרוטור, מוט משיכה תחתון, מיסב, זרוע ארכובה, מסגרת הפעלה, מוט חיבור וחלקים נוספים. לאחר ההרכבה הכוללת, מתבצעת בדיקת איזון סטטית. ביניהם, חומר הלהב הוא רצוי ZG0Cr13Ni4Mo (קשיות גבוהה ועמידות בפני שחיקה טובה), ועיבוד עיבוד CNC מאומץ. החומר של החלקים הנותרים הוא בדרך כלל בעיקר ZG.
2. רכיבי תא האימפלר נפתחים באופן אינטגרלי באמצע, אשר מהודקים עם ברגים וממוקמים בפינים חרוטיים. עדיף החומר ZG אינטגרלי, וחלקים מסוימים עשויים מנירוסטה מרופדת ZG + (פתרון זה מורכב לייצור ונוטה לפגמי ריתוך, ולכן יש להימנע ממנו ככל האפשר).
3. גוף שבשבת מנחה. מכיוון שהמשאבה המתכווננת במלואה היא בעצם משאבה בקליבר בינוני עד גדול, נלקחים בחשבון קושי היציקה, עלות הייצור והיבטים נוספים. ככלל, החומר המועדף הוא ZG+Q235B. שבשבת ההדרכה יצוקה בחתיכה אחת, ואוגן המעטפת הוא לוח פלדה Q235B. השניים מרותכים ואז מעובדים.
4. פיר משאבה: המשאבה הניתנת להתאמה מלאה היא בדרך כלל פיר חלול עם מבני אוגן בשני הקצוות. החומר עדיף מזויף 45 + חיפוי 30Cr13. החיפוי במסב מוביל המים ובחומר המילוי נועד בעיקר להגביר את קשיותו ולשפר את עמידות הבלאי.
二. מבוא למרכיבים העיקריים של הרגולטור
הרגולטור ההידראולי מובנה בזווית הלהב משמש בעיקר היום בשוק. הוא מורכב בעיקר משלושה חלקים: גוף מסתובב, מכסה ותיבת מערכת תצוגת בקרה.
1. גוף מסתובב: הגוף המסתובב מורכב ממושב תומך, צילינדר, מיכל דלק, יחידת כוח הידראולית, חיישן זווית, טבעת החלקה לאספקת חשמל וכו'.
הגוף המסתובב כולו ממוקם על ציר המנוע הראשי ומסתובב באופן סינכרוני עם הציר. הוא מוברג לחלק העליון של פיר המנוע הראשי דרך אוגן ההרכבה.
אוגן ההרכבה מחובר למושב התומך.
נקודת המדידה של חיישן הזווית מותקנת בין מוט הבוכנה לשרוול מוט הקשר, וחיישן הזווית מותקן מחוץ לגליל השמן.
טבעת ההחלקה של ספק הכוח מותקנת ומקובעת על מכסה מיכל השמן, והחלק המסתובב שלה (רוטור) מסתובב באופן סינכרוני עם הגוף המסתובב. קצה הפלט על הרוטור מחובר ליחידת הכוח ההידראולית, חיישן הלחץ, חיישן הטמפרטורה, חיישן הזווית ומתג הגבול; חלק הסטטור של טבעת ההחלקה של ספק הכוח מחובר לבורג העצירה על המכסה, ושקע הסטטור מחובר למסוף במכסה הרגולטור;
מוט הבוכנה מוברג ל-משאבת מיםמוט קשר.
יחידת הכוח ההידראולית נמצאת בתוך מיכל השמן, המספקת כוח לפעולת גליל השמן.
על מיכל השמן מותקנות שתי טבעות הרמה לשימוש בעת הרמת הרגולטור.
2. כריכה (נקראת גם גוף קבוע): היא מורכבת משלושה חלקים. חלק אחד הוא הכריכה החיצונית; החלק השני הוא כיסוי הכיסוי; החלק השלישי הוא חלון התצפית. הכיסוי החיצוני מותקן ומקובע על החלק העליון של הכיסוי החיצוני של המנוע הראשי כדי לכסות את הגוף המסתובב.
3. תיבת מערכת תצוגת בקרה (כמתואר באיור 3): היא מורכבת מ-PLC, מסך מגע, ממסר, מגע, ספק כוח DC, כפתור, נורית חיווי וכו'. מסך המגע יכול להציג את זווית הלהב הנוכחית, זמן, שמן לחץ ופרמטרים נוספים. למערכת הבקרה שתי פונקציות: שליטה מקומית ושלט רחוק. שני מצבי הבקרה עוברים דרך הכפתור הדו-מצבי בקופסת מערכת תצוגת הבקרה (המכונה "תיבת תצוגת בקרה", זהה להלן).
三. השוואה ובחירת מנועים סינכרוניים וא-סינכרוניים
א.יתרונות וחסרונות של מנועים סינכרוניים
יתרונות:
1. מרווח האוויר בין הרוטור לסטטור גדול, וההתקנה וההתאמה נוחים.
2. פעולה חלקה ויכולת עומס יתר חזקה.
3. המהירות לא משתנה עם העומס.
4. יעילות גבוהה.
5. ניתן לקדם את גורם ההספק. ניתן לספק כוח תגובתי לרשת החשמל, ובכך לשפר את איכות רשת החשמל. בנוסף, כאשר גורם ההספק מותאם ל-1 או קרוב אליו, הקריאה במד הזרם תקטן עקב הפחתת הרכיב התגובתי בזרם, דבר בלתי אפשרי עבור מנועים אסינכרוניים.
חסרונות:
1. הרוטור צריך להיות מופעל על ידי מכשיר עירור ייעודי.
2. העלות גבוהה.
3. התחזוקה מסובכת יותר.
ב.יתרונות וחסרונות של מנועים אסינכרוניים
יתרונות:
1. אין צורך לחבר את הרוטור למקורות מתח אחרים.
2. מבנה פשוט, קל משקל, ועלות נמוכה.
3. תחזוקה קלה.
חסרונות:
1. יש לשאוב כוח תגובתי מרשת החשמל, דבר הפוגע באיכות רשת החשמל.
2. מרווח האוויר בין הרוטור לסטטור קטן, וההתקנה וההתאמה אינם נוחים.
ג. בחירת מנועים
יש לקבוע את בחירת המנועים עם הספק נקוב של 1000kW ומהירות מדורגת של 300r/min על סמך השוואות טכניות וכלכליות בהתאם לתנאים ספציפיים.
1. בתעשיית שימור המים, כאשר ההספק המותקן הוא בדרך כלל מתחת ל-800kW, מועדפים מנועים אסינכרוניים, וכאשר ההספק המותקן גדול מ-800kW, נוטים לבחור מנועים סינכרוניים.
2. ההבדל העיקרי בין מנועים סינכרוניים למנועים אסינכרוניים הוא שיש פיתול עירור על הרוטור, ויש להגדיר מסך עירור תיריסטור.
3. מחלקת אספקת החשמל במדינה שלי קובעת שמקדם ההספק באספקת החשמל של המשתמש חייב להגיע ל-0.90 ומעלה. למנועים סינכרוניים יש מקדם הספק גבוה ויכולים לעמוד בדרישות אספקת החשמל; בעוד למנועים אסינכרוניים יש מקדם הספק נמוך ואינם יכולים לעמוד בדרישות אספקת החשמל, ונדרש פיצוי תגובתי. לכן, תחנות משאבה המצוידות במנועים אסינכרוניים צריכות להיות מצוידות בדרך כלל במסכי פיצוי תגובתיים.
4. המבנה של מנועים סינכרוניים מורכב יותר מזה של מנועים אסינכרוניים. כאשר פרויקט תחנת משאבה צריך לקחת בחשבון גם ייצור חשמל וגם אפנון פאזה, יש לבחור מנוע סינכרוני.
משאבות זרימה מעורבת צירית מתכווננת לחלוטין נמצאות בשימוש נרחב ביחידות אנכיות(ZLQ, HLQ, ZLQK),יחידות אופקיות (נטויות).(ZWQ, ZXQ, ZGQ), וניתן להשתמש בהם גם ביחידות LP בעלי הרמה נמוכה ובקוטר גדול.
זמן פרסום: 30 באוגוסט 2024