フルアジャスタブルシャフト斜流ポンプは、翼角度調整器を使用してポンプ翼を回転駆動し、翼の設置角度を変更して流量と揚程の変化を実現する中大口径ポンプタイプです。主な搬送媒体は、0～50℃の上水または軽度下水です（特別な媒体には海水と黄河水が含まれます）。主に水利事業、灌漑、排水、分水事業の分野で使用されており、南北水路分水事業や長江から淮河への分水事業など多くの国家プロジェクトでも使用されています。
シャフトと斜流ポンプのブレードは空間的に歪んでいます。ポンプの運転条件が設計点から逸脱すると、ブレードの内縁と外縁の周速比が崩れ、異なる半径のブレード（翼）で発生する揚力が等しくなくなります。それにより、ポンプ内の水の流れが乱流になり、水の損失が増加します。設計点から離れるほど、水流の乱流の程度が大きくなり、水の損失が大きくなります。軸流ポンプと斜流ポンプは、揚程が低く、高効率ゾーンが比較的狭いです。作動揚程の変化により、ポンプの効率が大幅に低下します。したがって、軸流ポンプや斜流ポンプは一般に、絞り、回転、その他の調整方法を使用して動作条件の動作性能を変更することはできません。同時に、速度調整のコストが高すぎるため、可変速調整は実際の運用ではほとんど使用されません。軸流ポンプや斜流ポンプはハブ本体が大きいため、角度調整ができるブレードやブレードコンロッド機構の取り付けに便利です。したがって、軸流および斜流ポンプの動作条件の調整には、通常、軸流および斜流ポンプを最も好ましい動作条件で動作させることができる可変角度調整が採用されています。
上流側と下流側の水位差が大きくなる（つまり、正味落差が大きくなる）場合には、羽根設置角度を小さく調整する。比較的高い効率を維持しながら、モーターの過負荷を防ぐために水の流量が適切に減少します。上流と下流の水位差が減少すると (つまり、正味落差が減少すると)、ブレードの設置角度がより大きな値に調整されて、モーターに最大限の負荷がかかり、ウォーター ポンプがより多くの水を汲み上げられるようになります。つまり、羽根の角度を変更できるシャフトポンプと斜流ポンプを使用することで、強制停止を回避し、最適な作動状態で運転することができ、高効率・高揚水が実現できます。
また、起動時に羽根の設置角度を最小に調整できるため、モーターの起動負荷を軽減できます（定格出力の約1/3～2/3）。停止前に羽根の角度を小さく調整することで、停止時のポンプ内水流の逆流速度と水量を低減し、水流による機器への衝撃損傷を軽減します。
つまり、刃の角度調整の効果は大きく、 ①角度を小さく調整することで始動・停止が容易になる。 ② 角度を大きくすると流量が増加します。 ③角度調整によりポンプユニットを経済的に運転できます。中・大型ポンプ場の運営・管理において、羽根角度調整装置は比較的重要な位置を占めていることがわかります。
フルアジャスタブルシャフト斜流ポンプの本体は、ポンプヘッド、レギュレータ、モータの3つの部分から構成されます。
Ⅰ、ポンプヘッド
フルアジャスタブル軸流斜流ポンプの比速度は400〜1600（従来の軸流ポンプの比速度は700〜1600）、（従来の斜流ポンプの比速度は400〜800）、一般的な落差は0～30.6mです。ポンプヘッドは主に、水入口ホーン（水入口拡張継手）、ローター部品、インペラ室部品、ガイドベーン本体、ポンプシート、エルボ、ポンプシャフト部品、パッキン部品などで構成されています。 主要コンポーネントの紹介:
1. ローターコンポーネントはポンプヘッドのコアコンポーネントです。ブレード、ローター本体、下部プルロッド、ベアリング、クランクアーム、オペレーティングフレーム、コネクティングロッド、その他の部品で構成されています。全体を組み立てた後、静的バランステストが行われます。中でもブレード材質はZG0Cr13Ni4Mo（高硬度で耐摩耗性に優れる）が好ましく、CNC加工が採用される。残りの部分の材質は一般的に主にZGです。
2. インペラ室の構成部品は中央が一体的に開いており、ボルトで締め付け、円錐形のピンで位置決めされています。材質は一体型の ZG が好ましく、一部の部品は ZG + ライニングされたステンレス鋼で作られます (この解決策は製造が複雑で、溶接欠陥が発生しやすいため、できるだけ避ける必要があります)。
3. ガイドベーン本体。フルアジャスタブルポンプは基本的に中～大口径のポンプとなるため、鋳造の難易度や製造コストなどを考慮して設計されています。一般に、推奨される材料は ZG+Q235B です。ガイドベーンは一体鋳造、シェルフランジはQ235B鋼板です。両者を溶接して加工します。
4. ポンプシャフト: 完全に調整可能なポンプは、一般的に両端にフランジ構造を持つ中空シャフトです。材質は鍛造 45 + クラッド 30Cr13 が好ましい。ウォーターガイドベアリングとフィラーのクラッディングは、主に硬度を高め、耐摩耗性を向上させるために行われます。
Ⅱ．レギュレーターの主要コンポーネントの紹介
現在、ブレード角度油圧レギュレータ内蔵型が主に市場で使用されています。主に回転体、カバー、制御表示システムボックスの3つの部分で構成されています。
1.回転体：回転体は支持座、シリンダ、燃料タンク、油圧パワーユニット、角度センサ、電源スリップリングなどで構成されます。
回転体全体はモーターのメインシャフト上に配置されており、シャフトと同期して回転します。取り付けフランジを介してメインモーターシャフトの上部にボルトで固定されます。
取付フランジは支持座に接続される。
角度センサーの測定点はピストンロッドとタイロッドスリーブの間に設置され、角度センサーは燃料シリンダーの外側に設置されます。
電源用スリップリングは燃料タンクカバーに取り付け固定されており、その回転部（ローター）が回転体と同期して回転します。ローターの出力端は、油圧パワーユニット、圧力センサー、温度センサー、角度センサー、リミットスイッチに接続されています。電源スリップリングのステータ部分はカバーの止めネジに接続され、ステータコンセントはレギュレータカバー内の端子に接続されます。
ピストンロッドはウォーターポンプのタイロッドにボルトで固定されています。
油圧パワーユニットは燃料タンク内にあり、燃料シリンダーの動作に動力を供給します。
オイルタンクには、レギュレーターを吊り上げるときに使用する吊り上げリングが 2 つ取り付けられています。
2. カバー（固定本体とも呼ばれます）： 3 つの部分から構成されます。一部は外側のカバーです。 2番目の部分はカバーカバーです。 3 番目の部分は観察窓です。外カバーは、メインモータの外カバーの上部に固定され、回転体を覆う。
3. 制御表示システムボックス (図 3 を参照): PLC、タッチスクリーン、リレー、コンタクタ、DC 電源、ノブ、表示灯などで構成されます。タッチスクリーンには現在のブレード角度、時間、オイルが表示されます。圧力やその他のパラメータ。制御システムには、ローカル制御とリモート制御の 2 つの機能があります。 2 つの制御モードは、制御表示システム ボックス (「制御表示ボックス」と呼びます。以下同じ) の 2 ポジション ノブによって切り替えられます。
3. 同期モータと非同期モータの比較と選定
A. 同期モーターのメリットとデメリット
利点:
1. ローターとステーター間のエアギャップが大きく、取り付けと調整が便利です。
2. スムーズな操作と強力な過負荷容量。
3. 負荷によって速度が変化しません。
4. 高効率。
5. 力率を向上させることができます。無効電力を電力網に供給できるため、電力網の品質が向上します。さらに、力率を 1 またはそれに近い値に調整すると、電流の無効成分が減少するため、電流計の読み取り値が減少しますが、これは非同期モーターでは不可能です。
短所:
1. ローターには専用の励磁装置から電力を供給する必要があります。
2.コストが高い。
3. メンテナンスがより複雑になります。
B. 非同期モーターのメリットとデメリット
利点:
1. ローターを他の電源に接続する必要はありません。
2.構造が簡単で軽量、低コストです。
3. メンテナンスが容易です。
短所:
1. 無効電力は電力網から引き出す必要があり、電力網の品質が低下します。
2. ローターとステーター間のエアギャップが小さく、取り付けや調整が不便です。
C. モーターの選定
定格出力 1000kW、定格速度 300r/min のモーターの選択は、特定の状況に応じた技術的および経済的な比較に基づいて決定する必要があります。
1. 水道業界では、設置容量が 800kW 未満の場合、非同期モーターが好まれます。設置容量が 800kW を超える場合は、同期モーターが推奨されます。
2. 同期モーターと非同期モーターの主な違いは、ローターに励磁巻線があり、サイリスタ励起スクリーンを構成する必要があることです。
3. 私の国の電源局は、ユーザーの電源の力率が 0.90 を超える必要があると規定しています。同期モーターは力率が高く、電源要件を満たすことができます。一方、非同期モーターは力率が低いため電源要件を満たすことができず、無効電力補償が必要です。したがって、非同期モーターを備えたポンプ場には通常、無効電力補償スクリーンを装備する必要があります。
4. 同期モーターの構造は非同期モーターの構造より複雑です。ポンプ場のプロジェクトで発電と位相変調を考慮する必要がある場合は、同期モーターを選択する必要があります。
完全に調整可能な軸流斜流ポンプ垂直ユニット（ZLQ、HLQ、ZLQK）、水平（傾斜）ユニット（ZWQ、ZXQ、ZGQ）に広く使用されており、低リフトおよび大口径LPユニットにも使用できます。
投稿日時: 2024 年 10 月 18 日