Bơm lưu lượng hỗn hợp trục có thể điều chỉnh hoàn toàn là loại bơm có đường kính trung bình và lớn, sử dụng bộ điều chỉnh góc lưỡi để điều khiển các cánh bơm quay, từ đó thay đổi góc đặt lưỡi cắt để đạt được sự thay đổi lưu lượng và đầu. Môi trường vận chuyển chính là nước sạch hoặc nước thải nhẹ ở 0 ~ 50oC (phương tiện đặc biệt bao gồm nước biển và nước sông Hoàng Hà). Nó chủ yếu được sử dụng trong các lĩnh vực dự án bảo tồn nước, các dự án thủy lợi, thoát nước và chuyển nước, và được sử dụng trong nhiều dự án quốc gia như Dự án chuyển nước từ Nam ra Bắc và Dự án chuyển nước từ sông Dương Tử sang sông Hoài Hà.
Các cánh của trục và bơm hỗn hợp bị biến dạng về mặt không gian. Khi các điều kiện hoạt động của máy bơm lệch khỏi điểm thiết kế, tỷ số giữa tốc độ chu vi của mép trong và mép ngoài của cánh cánh bị phá hủy, dẫn đến lực nâng do các cánh (cánh) tạo ra ở các bán kính khác nhau không còn bằng nhau, từ đó làm cho dòng nước trong máy bơm bị nhiễu loạn và lượng nước thất thoát tăng lên; càng xa điểm thiết kế thì mức độ nhiễu loạn của dòng nước càng lớn và lượng nước thất thoát càng lớn. Bơm hướng trục và bơm hỗn hợp có cột áp thấp và vùng hiệu suất cao tương đối hẹp. Việc thay đổi đầu làm việc của chúng sẽ làm giảm đáng kể hiệu suất của máy bơm. Do đó, bơm hướng trục và bơm dòng hỗn hợp thường không thể sử dụng các phương pháp tiết lưu, quay vòng và các phương pháp điều chỉnh khác để thay đổi hiệu suất làm việc của các điều kiện vận hành; đồng thời, do chi phí cho việc điều chỉnh tốc độ quá cao nên việc điều chỉnh tốc độ thay đổi hiếm khi được sử dụng trong hoạt động thực tế. Do máy bơm hướng trục và bơm dòng hỗn hợp có thân trục lớn hơn nên rất thuận tiện khi lắp đặt các cánh quạt và cơ cấu thanh nối cánh có góc điều chỉnh được. Do đó, việc điều chỉnh điều kiện làm việc của bơm hướng trục và bơm dòng hỗn hợp thường áp dụng điều chỉnh góc thay đổi, điều này có thể làm cho bơm hướng trục và bơm dòng hỗn hợp hoạt động trong điều kiện làm việc thuận lợi nhất.
Khi chênh lệch mực nước thượng lưu và hạ lưu tăng (tức là cột nước tăng lên), góc đặt cánh quạt được điều chỉnh về giá trị nhỏ hơn. Trong khi vẫn duy trì hiệu suất tương đối cao, tốc độ dòng nước được giảm thích hợp để tránh động cơ bị quá tải; khi chênh lệch mực nước thượng nguồn và hạ lưu giảm (nghĩa là cột nước giảm), góc đặt lưỡi cắt được điều chỉnh thành giá trị lớn hơn để nạp đầy đủ động cơ và cho phép máy bơm nước bơm nhiều nước hơn. Tóm lại, việc sử dụng máy bơm trục và bơm dòng hỗn hợp có thể thay đổi góc cánh quạt có thể giúp nó hoạt động ở trạng thái làm việc thuận lợi nhất, tránh bị buộc phải tắt máy và đạt hiệu suất cao, bơm nước cao.
Ngoài ra, khi khởi động thiết bị, góc đặt lưỡi cắt có thể được điều chỉnh ở mức tối thiểu, điều này có thể làm giảm tải khởi động của động cơ (khoảng 1/3 ~ 2/3 công suất định mức); Trước khi tắt, góc lưỡi cắt có thể được điều chỉnh đến một giá trị nhỏ hơn, điều này có thể làm giảm tốc độ dòng nước chảy ngược và lượng nước của dòng nước trong máy bơm khi tắt máy, đồng thời giảm thiệt hại do tác động của dòng nước lên thiết bị.
Tóm lại, tác dụng của việc điều chỉnh góc lưỡi cắt là rất đáng kể: ① Điều chỉnh góc về giá trị nhỏ hơn giúp khởi động và tắt máy dễ dàng hơn; ② Điều chỉnh góc tới giá trị lớn hơn sẽ làm tăng tốc độ dòng chảy; ③ Việc điều chỉnh góc có thể giúp bộ phận bơm hoạt động tiết kiệm. Có thể thấy bộ điều chỉnh góc lưỡi cắt chiếm vị trí tương đối quan trọng trong việc vận hành và quản lý các trạm bơm vừa và lớn.
Thân chính của bơm dòng hỗn hợp trục có thể điều chỉnh hoàn toàn bao gồm ba phần: đầu bơm, bộ điều chỉnh và động cơ.
1. Đầu bơm
Tốc độ riêng của bơm lưu lượng hỗn hợp hướng trục có thể điều chỉnh hoàn toàn là 400 ~ 1600 (tốc độ riêng thông thường của bơm lưu lượng hướng trục là 700 ~ 1600), (tốc độ riêng thông thường của bơm lưu lượng hỗn hợp là 400 ~ 800) và tốc độ chung đầu là 0 ~ 30,6m. Đầu bơm chủ yếu bao gồm sừng đầu vào nước (khớp giãn nở đầu vào nước), các bộ phận rôto, bộ phận buồng cánh quạt, thân cánh dẫn hướng, ghế bơm, khuỷu tay, bộ phận trục bơm, bộ phận đóng gói, v.v. Giới thiệu về các bộ phận chính:
1. Thành phần rôto là thành phần cốt lõi trong đầu bơm, bao gồm các cánh quạt, thân rôto, thanh kéo dưới, ổ trục, tay quay, khung vận hành, thanh nối và các bộ phận khác. Sau khi lắp ráp tổng thể, kiểm tra cân bằng tĩnh được thực hiện. Trong số đó, vật liệu lưỡi dao tốt nhất là ZG0Cr13Ni4Mo (độ cứng cao và khả năng chống mài mòn tốt), và áp dụng gia công CNC. Chất liệu của các bộ phận còn lại nhìn chung chủ yếu là ZG.
2. Các bộ phận buồng cánh quạt được mở liền khối ở giữa, được siết chặt bằng bu lông và định vị bằng các chốt hình nón. Tốt nhất là vật liệu là ZG nguyên khối và một số bộ phận được làm bằng thép không gỉ lót ZG + (giải pháp này rất phức tạp để sản xuất và dễ bị khuyết tật khi hàn, vì vậy nên tránh càng nhiều càng tốt).
3. Thân cánh dẫn hướng. Vì máy bơm có thể điều chỉnh hoàn toàn về cơ bản là máy bơm có cỡ nòng từ trung bình đến lớn nên khó khăn trong việc đúc, chi phí sản xuất và các khía cạnh khác đều được xem xét. Nói chung, vật liệu được ưu tiên là ZG+Q235B. Cánh dẫn hướng được đúc nguyên khối, mặt bích vỏ là tấm thép Q235B. Cả hai được hàn và sau đó xử lý.
4. Trục bơm: Máy bơm có thể điều chỉnh hoàn toàn nói chung là trục rỗng có kết cấu mặt bích ở cả hai đầu. Vật liệu tốt nhất là rèn 45 + ốp 30Cr13. Lớp bọc ở ổ đỡ và chất độn dẫn nước chủ yếu nhằm tăng độ cứng và cải thiện khả năng chống mài mòn.
二. Giới thiệu các bộ phận chính của bộ điều chỉnh
Bộ điều chỉnh thủy lực góc lưỡi tích hợp chủ yếu được sử dụng trên thị trường hiện nay. Nó chủ yếu bao gồm ba phần: thân xoay, vỏ và hộp hệ thống hiển thị điều khiển.
1. Thân quay: Thân quay bao gồm ghế đỡ, xi lanh, bình xăng, bộ nguồn thủy lực, cảm biến góc, vòng trượt cấp điện, v.v.
Toàn bộ thân quay được đặt trên trục động cơ chính và quay đồng bộ với trục. Nó được bắt vít vào đầu trục động cơ chính thông qua mặt bích lắp.
Mặt bích lắp được kết nối với ghế đỡ.
Điểm đo của cảm biến góc được lắp đặt giữa cần piston và ống bọc thanh giằng, còn cảm biến góc được lắp bên ngoài xi lanh dầu.
Vòng trượt cấp điện được lắp đặt và cố định trên nắp thùng dầu, bộ phận quay (rôto) của nó quay đồng bộ với thân quay. Đầu ra trên rôto được kết nối với bộ nguồn thủy lực, cảm biến áp suất, cảm biến nhiệt độ, cảm biến góc và công tắc giới hạn; phần stato của vòng trượt nguồn điện được kết nối với vít dừng trên nắp và ổ cắm stato được kết nối với cực trong nắp bộ điều chỉnh;
Thanh piston được bắt vít vàomáy bơm nướcthanh giằng.
Bộ nguồn thủy lực nằm bên trong thùng dầu, cung cấp năng lượng cho hoạt động của xi lanh dầu.
Có hai vòng nâng được lắp trên thùng dầu để sử dụng khi nâng bộ điều chỉnh.
2. Vỏ bọc (còn gọi là thân cố định): Gồm 3 phần. Một phần là vỏ ngoài; phần thứ hai là bìa bìa; phần thứ ba là cửa sổ quan sát. Vỏ ngoài được lắp đặt và cố định trên đỉnh vỏ ngoài của động cơ chính để che thân quay.
3. Hộp hệ thống hiển thị điều khiển (như hình 3): Gồm PLC, màn hình cảm ứng, rơle, contactor, nguồn DC, núm xoay, đèn báo, v.v. Màn hình cảm ứng có thể hiển thị góc lưỡi dao hiện tại, thời gian, dầu áp suất và các thông số khác. Hệ thống điều khiển có hai chức năng: điều khiển cục bộ và điều khiển từ xa. Hai chế độ điều khiển được chuyển đổi thông qua núm xoay hai vị trí trên hộp hệ thống hiển thị điều khiển (gọi tắt là “hộp hiển thị điều khiển” ở bên dưới).
三. So sánh và lựa chọn động cơ đồng bộ và không đồng bộ
A. Ưu điểm và nhược điểm của động cơ đồng bộ
Thuận lợi:
1. Khe hở không khí giữa rôto và stato lớn, việc lắp đặt và điều chỉnh thuận tiện.
2. Vận hành êm ái và khả năng quá tải mạnh.
3. Tốc độ không thay đổi khi có tải.
4. Hiệu quả cao.
5. Hệ số công suất có thể được nâng cao. Công suất phản kháng có thể được cung cấp cho lưới điện, từ đó nâng cao chất lượng lưới điện. Ngoài ra, khi hệ số công suất được điều chỉnh về 1 hoặc gần bằng thì số đọc trên ampe kế sẽ giảm do thành phần phản kháng trong dòng điện giảm, điều này là không thể xảy ra đối với động cơ không đồng bộ.
Nhược điểm:
1. Rôto cần được cấp điện bằng thiết bị kích thích chuyên dụng.
2. Chi phí cao.
3. Việc bảo trì phức tạp hơn.
B. Ưu điểm và nhược điểm của động cơ không đồng bộ
Thuận lợi:
1. Rôto không cần kết nối với các nguồn điện khác.
2. Cấu trúc đơn giản, trọng lượng nhẹ và chi phí thấp.
3. Bảo trì dễ dàng.
Nhược điểm:
1. Công suất phản kháng phải được lấy từ lưới điện, làm suy giảm chất lượng lưới điện.
2. Khe hở không khí giữa rôto và stato nhỏ, việc lắp đặt và điều chỉnh rất bất tiện.
C. Lựa chọn động cơ
Việc lựa chọn động cơ có công suất định mức 1000kW và tốc độ định mức 300 vòng/phút phải được xác định dựa trên so sánh kỹ thuật và kinh tế theo các điều kiện cụ thể.
1. Trong ngành thủy lợi, khi công suất lắp đặt thường dưới 800kW, động cơ không đồng bộ được ưu tiên và khi công suất lắp đặt lớn hơn 800kW, động cơ đồng bộ có xu hướng được lựa chọn.
2. Sự khác biệt chính giữa động cơ đồng bộ và động cơ không đồng bộ là có một cuộn dây kích thích trên rôto và cần phải cấu hình màn hình kích thích thyristor.
3. Bộ phận cung cấp điện của nước tôi quy định rằng hệ số công suất ở nguồn điện của người dùng phải đạt 0,90 trở lên. Động cơ đồng bộ có hệ số công suất cao, có thể đáp ứng yêu cầu cung cấp điện; trong khi động cơ không đồng bộ có hệ số công suất thấp và không thể đáp ứng yêu cầu cung cấp điện và cần phải bù phản kháng. Vì vậy, các trạm bơm được trang bị động cơ không đồng bộ thường cần được trang bị màn chắn bù phản kháng.
4. Cấu tạo của động cơ đồng bộ phức tạp hơn động cơ không đồng bộ. Khi một dự án trạm bơm cần xem xét cả việc phát điện và điều chế pha thì phải chọn động cơ đồng bộ.
Máy bơm dòng hỗn hợp hướng trục có thể điều chỉnh hoàn toàn được sử dụng rộng rãi trongđơn vị dọc(ZLQ, HLQ, ZLQK),đơn vị nằm ngang (nghiêng)(ZWQ, ZXQ, ZGQ) và cũng có thể được sử dụng trong các đơn vị LP có độ nâng thấp và đường kính lớn.
Thời gian đăng: 30-08-2024