Den fullt justerbara axelpumpen med blandat flöde är en pumptyp med medelstor och stor diameter som använder en bladvinkeljustering för att driva pumpbladen att rotera, och därigenom ändra bladplaceringsvinkeln för att uppnå flödes- och tryckhöjdsändringar. Det huvudsakliga transportmediet är rent vatten eller lätt avloppsvatten vid 0~50 ℃ (speciella medier inkluderar havsvatten och Yellow River-vatten). Det används främst inom områdena vattenskyddsprojekt, 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.
Bladen på axeln och blandflödespumpen är rumsligt förvrängda. När pumpens driftsförhållanden avviker från designpunkten, förstörs förhållandet mellan omkretshastigheten för bladens inre och yttre kanter, vilket resulterar i att lyftet som genereras av bladen (vingarna) vid olika radier inte längre är lika, vilket gör att vattenflödet i pumpen blir turbulent och att vattenförlusten ökar; ju längre bort från designpunkten, desto större grad av turbulens i vattenflödet och desto större vattenförlust. Axial- och blandflödespumparna har låg lyfthöjd och relativt smal högeffektiv zon. Bytet av deras arbetshuvud kommer att orsaka en betydande minskning av pumpens effektivitet. Därför kan axiella och blandade flödespumpar i allmänhet inte använda strypning, vridning och andra justeringsmetoder för att ändra arbetsprestanda för driftsförhållandena; Samtidigt, eftersom kostnaden för hastighetsreglering är för hög, används variabel hastighetsreglering sällan i verklig drift. Eftersom axial- och blandade flödespumpar har en större navkropp är det bekvämt att installera blad och bladvevstångsmekanismer som kan justera vinkeln. Därför antar arbetsvillkorsjusteringen av axial- och blandade flödespumpar vanligtvis variabel vinkeljustering, vilket kan få axial- och blandade flödespumpar att fungera under de mest gynnsamma arbetsförhållandena.
När vattennivåskillnaden uppströms och nedströms ökar (dvs. nettohöjden ökar), justeras bladets placeringsvinkel till ett mindre värde. Medan en relativt hög verkningsgrad bibehålls, reduceras vattenflödet på lämpligt sätt för att förhindra att motorn överbelastas; när vattennivåskillnaden uppströms och nedströms minskar (dvs. nettotrycket minskar), justeras bladplaceringsvinkeln till ett större värde för att ladda motorn helt och tillåta vattenpumpen att pumpa mer vatten. Kort sagt, användningen av axel- och blandade flödespumpar som kan ändra bladvinkeln kan få den att fungera i det mest gynnsamma arbetsläget, undvika tvångsavstängning och uppnå hög effektivitet och hög vattenpumpning.
Dessutom, när enheten startas, kan bladets placeringsvinkel justeras till ett minimum, vilket kan minska startbelastningen för motorn (ca 1/3~2/3 av märkeffekten); före avstängning kan bladvinkeln justeras till ett mindre värde, vilket kan minska tillbakaflödeshastigheten och vattenvolymen för vattenflödet i pumpen under avstängning, och minska stötskadorna från vattenflödet på utrustningen.
Kort sagt är effekten av justering av bladvinkeln betydande: ① Justering av vinkeln till ett mindre värde gör det lättare att starta och stänga av; ② Justering av vinkeln till ett större värde ökar flödeshastigheten; ③ Justering av vinkeln kan göra att pumpenheten går ekonomiskt. Det kan ses att bladvinkeljusteringen intar en relativt viktig position vid drift och förvaltning av medelstora och stora pumpstationer.
Huvuddelen av den fullt justerbara axelpumpen med blandat flöde består av tre delar: pumphuvudet, regulatorn och motorn.
Ⅰ、Pumphuvud
Den specifika hastigheten för den fullt justerbara axialflödespumpen är 400~1600 (den konventionella specifika hastigheten för axialflödespumpen är 700~1600), (den konventionella specifika hastigheten för blandflödespumpen är 400~800), och den allmänna huvudet är 0~30,6m. Pumphuvudet består huvudsakligen av vatteninloppshornet (expansionsled för vatteninlopp), rotordelar, pumphjulskammardelar, ledskovelkropp, pumpsäte, armbåge, pumpaxeldelar, packningsdelar etc. Introduktion till nyckelkomponenter:
1. Rotorkomponenten är kärnkomponenten i pumphuvudet. Den består av blad, rotorkropp, nedre dragstång, lager, vevarm, manöverram, vevstake och andra delar. Efter den totala monteringen utförs ett statiskt balanstest. Bland dem är bladmaterialet företrädesvis ZG0Cr13Ni4Mo (hög hårdhet och bra slitstyrka), och CNC-bearbetning används. Materialet i de återstående delarna är i allmänhet huvudsakligen ZG.
2. Impellerkammarens komponenter är integrerade öppna i mitten, som dras åt med bultar och placeras med koniska stift. Materialet är företrädesvis integrerat ZG, och vissa delar är gjorda av ZG + fodrat rostfritt stål (denna lösning är komplex att tillverka och utsatt för svetsfel, så den bör undvikas så mycket som möjligt).
3. Ledskovelkropp. Eftersom den fullt justerbara pumpen i grunden är en pump med medel till stor kaliber, tas svårigheten att gjuta, tillverkningskostnad och andra aspekter i beaktande. I allmänhet är det föredragna materialet ZG+Q235B. Ledskenan är gjuten i ett stycke, och skalflänsen är Q235B stålplåt. De två svetsas och bearbetas sedan.
4. Pumpaxel: Den fullt justerbara pumpen är vanligtvis en ihålig axel med flänsstrukturer i båda ändar. Materialet är företrädesvis smidd 45 + beklädnad 30Cr13. Beklädnaden vid vattenstyrlagret och fyllmedlet är främst till för att öka dess hårdhet och förbättra slitstyrkan.
Ⅱ. Introduktion till regulatorns huvudkomponenter
Numera används den inbyggda hydrauliska bladvinkelregulatorn huvudsakligen på marknaden. Den består huvudsakligen av tre delar: roterande kropp, lock och kontrolldisplaysystem.
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 placeras 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 bränslecylindern.
Strömförsörjningssläpringen är installerad och fixerad på bränsletanklocket, och dess roterande del (rotor) roterar synkront med den roterande kroppen. Utgångsänden på rotorn är ansluten till den hydrauliska kraftenheten, trycksensorn, temperatursensorn, vinkelsensorn och gränslägesbrytaren; statordelen av strömförsörjningssläpringen är ansluten till stoppskruven på locket, och statoruttaget är anslutet till terminalen i regulatorlocket;
Kolvstången är bultad till vattenpumpens dragstång.
Den hydrauliska kraftenheten finns inuti bränsletanken, vilket ger kraft för bränslecylinderns verkan.
Det finns två lyftringar installerade på oljetanken för användning när regulatorn är upplyft.
2. Omslag (även kallat fast kropp): Det består av tre delar. En del är det yttre höljet; den andra delen är locket; den tredje delen är observationsfönstret. Det yttre locket är fäst på toppen av det yttre locket på huvudmotorn och täcker den roterande kroppen.
3. Systembox för kontrolldisplay (som visas i figur 3): Den består av PLC, pekskärm, relä, kontaktor, DC-strömförsörjning, ratt, indikatorlampa, etc. Pekskärmen kan visa aktuell bladvinkel, tid, olja tryck och andra parametrar. Styrsystemet har två funktioner: lokal kontroll och fjärrkontroll. De två kontrolllägena växlas genom tvålägesratten på kontrolldisplayens systembox (kallad "kontrolldisplaybox", samma nedan).
3. Jämförelse och val av synkrona och asynkrona motorer
A. För- 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 och därigenom förbättra kvaliteten på elnätet. Dessutom, när effektfaktorn justeras till 1 eller nära den, kommer avläsningen på amperemetern att minska eftersom den reaktiva komponenten i strömmen reduceras, vilket är omöjligt för asynkronmotorer.
Nackdelar:
1. Rotorn måste drivas av en dedikerad magnetiseringsenhet.
2. Kostnaden är hög.
3. Underhållet är mer komplicerat.
B. För- och nackdelar med asynkronmotorer
Fördelar:
1. Rotorn behöver inte anslutas till andra kraftkällor.
2. Enkel struktur, låg vikt och låg kostnad.
3. Enkelt underhåll.
Nackdelar:
1. Reaktiv effekt ska tas från elnätet, vilket försämrar kvaliteten på elnätet.
2. Luftgapet mellan rotorn och statorn är litet, och installation och justering är obekvämt.
C. Val av motorer
Valet av motorer med en märkeffekt på 1000kW och en märkhastighet på 300r/min bör bestämmas baserat på tekniska och ekonomiska jämförelser enligt specifika omständigheter.
1. Inom vattenvårdsbranschen, när den installerade effekten är under 800kW, är asynkronmotorer att föredra. När den installerade kapaciteten är större än 800kW är synkronmotorer att föredra.
2. Den största skillnaden mellan synkronmotorer och asynkronmotorer är att det finns en magnetiseringslindning på rotorn, och en tyristorexciteringsskärm måste konfigureras.
3. Mitt lands strömförsörjningsavdelning föreskriver att effektfaktorn vid användarens strömförsörjning måste nå över 0,90. Synkronmotorer har en hög effektfaktor och kan uppfylla strömförsörjningskraven; medan asynkronmotorer har en låg effektfaktor och inte kan uppfylla strömförsörjningskraven, och reaktiv effektkompensation krävs. Därför behöver pumpstationer utrustade med asynkronmotorer i allmänhet vara utrustade med skärmar för reaktiv effektkompensation.
4. Strukturen hos synkronmotorer är mer komplex än den hos asynkronmotorer. När pumpstationsprojektet behöver ta hänsyn till kraftgenerering och fasmodulering måste synkronmotorer väljas.
Fullt justerbara axialblandade pumparanvänds ofta i vertikala enheter (ZLQ, HLQ, ZLQK), horisontella (lutande) enheter (ZWQ, ZXQ, ZGQ), och kan även användas i låglyftande och stora LP-enheter.
Posttid: 2024-10-18