消防泵的理論以及潛水泵電機過(guò)載發(fā)熱了怎么辦？

2021/02/05

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 工作原理 

一、變頻驅動(dòng)
    在大部分國家，變頻驅動(dòng)（VFD）被更多的用于要求的流量控制，變速或長(cháng)時(shí)間運行的大型泵，功率損失高的場(chǎng)合。
 1.新發(fā)展
    近幾年，VFD在動(dòng)力傳動(dòng)系統中作為部件用于容積泵的控制變得非常普遍。它的功能相當于一個(gè)過(guò)程控制器控制容積泵的輸出。
2.其他主要特點(diǎn)
    VFD可以替代流量控制閥和監測儀表實(shí)現的流量控制。VFD控制泵速度的變化從而實(shí)現泵輸出壓力或輸出流量的控制。
    VFD可以使泵平穩起動(dòng)，避免了泵在開(kāi)始全速起動(dòng)時(shí)，流量突然增加，造成水擊現象。同時(shí)，減小流體的沖擊和機械壓力，減低了系統疲勞程度，節省了電動(dòng)機的成本，增加了泵的壽命。
3.簡(jiǎn)便  當流量有微小變量時(shí)，使用單泵關(guān)閉和起動(dòng)方法需要大量的泵，而使用變速泵方法只需要一定數量的泵，并且避免了泵被關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生的水擊現象。
4.另外，在電業(yè)、食品加工、水和污水處理工業(yè)中使用大量的VFD；制藥、化學(xué)和煉油工業(yè)中使用小量的VFD。泵雖然不是這些領(lǐng)域的核心設備，但起著(zhù)至關(guān)重要的作用。這些工業(yè)中用的小型泵多于大型泵，他們可以使用調節閥控制流量而不使用可變速的節能小型泵。
5.節能  在水處理和污水處理工業(yè)中使用了大量的VFD，當泵系統要改變流量輸出時(shí)，使用VFD比關(guān)閉和起動(dòng)單獨的泵改變流量輸出節省能量。
6.特殊功能  在食品加工中使用VFD可以實(shí)現多種流體的參和或過(guò)程控制。在電業(yè)工業(yè)中，使用VFD調節鍋爐給水泵的速度。載荷減小，蒸汽隨之減小，電動(dòng)機或主渦輪發(fā)電機軸的驅動(dòng)可利用VFD調節鍋爐給水泵的速度匹配系統的需要和節能的要求。有時(shí)，分離出的蒸汽渦輪被用于驅動(dòng)鍋爐給水泵和改變泵的速度和流量輸出。
二．應用領(lǐng)域
    （1）商業(yè)建筑業(yè)  在空調系統中匹配VFD用于高層建筑中冷卻水的閉環(huán)泵水。
（2）離心泵  離心泵采用活動(dòng)軸設計，這會(huì )造成*臨界速度高于zui大工作速度；也會(huì )造成減小的VFD的輸出速度接近泵的其他臨界速度。但有時(shí)會(huì )產(chǎn)生不確定的振動(dòng)問(wèn)題，不過(guò)，問(wèn)題找出就會(huì )得到解決。
    （3）管道工業(yè)  為了節省泵管道工業(yè)中的能源，許多國家使用了VFD。在管道工業(yè)中要使用大量的大型泵（功率可達10000制動(dòng)馬力），所以，VFD的用量也非常的大。
三、概述
    一直以來(lái)，泵的功率損失和泵的維護是纏繞用戶(hù)的兩大主要問(wèn)題。功率損失致使成本增加，運行中泵的維護始終是用戶(hù)頭痛的難題。毫無(wú)疑問(wèn)，圍繞提高泵效率和減低泵維護成本這兩個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)變革成為了推動(dòng)泵技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。本文通過(guò)對近期泵技術(shù)發(fā)展的分析，揭示了提高泵效率的技術(shù)特點(diǎn)，變頻驅動(dòng)、智能泵、泵系統得以廣泛使用的原因；介紹了應用電子元件的作用和歐美為泵標準統一付出的努力。
   四、提高泵效率技術(shù)的發(fā)展
    1995年，歐泵，歐洲泵制造行業(yè)協(xié)會(huì )建立了一個(gè)節能項目，開(kāi)始致力于節能研究。與此同時(shí)，美國水力學(xué)會(huì )（HI），美國泵工業(yè)貿易協(xié)會(huì )協(xié)助美國能源部準備制作關(guān)于泵及泵系統節能的錄像片。
    以后，HI組建了泵產(chǎn)品的壽命周期成本（LCC）委員會(huì )，旨在對泵用戶(hù)、制造商和工程師們宣傳泵及泵系統的壽命周期成本理念。對于大部分泵，LCC中zui重要的一個(gè)因素是功率損失，因此，LCC的研究被擬訂為是與歐泵的節能兼容的項目。
    以次為背景，全世界的泵制造商重新致力于在設計上提高泵效率，在運行中降低泵功率損失的研究開(kāi)發(fā)。值得注意的是泵已經(jīng)是成熟的產(chǎn)品了，所以，單純提高泵效率的可能性很小。但是，改進(jìn)泵的效率損失這個(gè)領(lǐng)域的研究是非常有前途的。一些制造商使用美國航天上的非金屬材料或碳來(lái)封堵泵運行中的間隙，從而改進(jìn)了泵的效率。例如泵葉輪和泵殼內圈的間隙，中間襯套之間的間隙等。
    一些國家也在悄悄地進(jìn)行研究，并試圖改善泵內流道表面的質(zhì)量。殼體表面越光滑，水阻力就越小。從而提高泵的效率。
    復合材料和許多金屬相媲美，它可以機加工，制成平滑的表面。葉輪的葉片被加工成不同的幾何形狀并被組裝到葉輪上。于是，設計工程人員可以不必顧及泵殼表面的粗糙度，型心移位或其他的鑄造問(wèn)題。復合材料完全可以替代銅錫合金（青銅）和316不銹鋼材料用于鹽水或腐蝕性流體中。但在無(wú)磨損，無(wú)腐蝕性流體中，比如凈水，復合材料還是不具有和鑄鋼材料競爭的優(yōu)勢。
五、泵的標準
    歐洲和美國都有影響力廣泛的泵商業(yè)協(xié)會(huì )。各地市場(chǎng)分額大的泵業(yè)司成為協(xié)會(huì )的地方代表。協(xié)會(huì )內建有出版新標準或修改現有標準的機構。歐洲有國際標準化組織（ISO），美國有美國國家標準化組織（ANSI）和美國標準協(xié)會(huì )（ASA）。
    六、泵系統
    在中東、遠東部分地區、非洲和拉丁美洲，做水處理和污水處理工程需要泵制造商能制造一個(gè)完整的泵包。這包括管道、閥門(mén)、啟動(dòng)和測量設備。有些地區，比如委內瑞拉，甚至要求泵的供應商做建筑和市政設施工作。
    世界上的泵用戶(hù)希望泵的供應商完成所有的子系統，保證泵系統的安全，平穩運行。子系統包括監測系統，變速控制，流量或程序控制，預熱系統，潤滑控制等。世界的趨勢是用戶(hù)更希望購買(mǎi)整個(gè)的泵系統而不是單單的一個(gè)泵。
    用戶(hù)購買(mǎi)泵系統的目的是出于希望泵供應商對系統及泵付完全的責任的要求。用戶(hù)希望泵的供應商對泵的各個(gè)子系統進(jìn)行保修或維修，對泵的正個(gè)系統承擔責任而不只只是一個(gè)泵。
    在一些發(fā)展中國家，缺少組裝系統和測試系統的工程技術(shù)人員，所以泵的供應商必須派自己的技術(shù)人員進(jìn)行現場(chǎng)操作，這也是泵系統發(fā)展的原因。
    現在，供應商可以提供監測儀器，診斷設備，電子控制，預熱控制和潤滑控制系統等子系統。這些子系統不但要泵制造商擔保，而且要他們自己設計和供應，這樣，用戶(hù)在購買(mǎi)時(shí)才更加放心。
    一旦泵在運行中出現了問(wèn)題，用戶(hù)只找泵的供應商解決問(wèn)題即可，泵的供應商既然對泵系統完全承擔責任，那由他找出問(wèn)題并加以解決再合適不過(guò)。
   七、電子應用
    近幾年來(lái)，電子技術(shù)在科技發(fā)展和變革中起到了關(guān)鍵的作用。在泵和泵系統中，電子技術(shù)正得到越來(lái)越廣泛的使用。泵的檢測和泵的診斷系統及兩者之間的通訊都需要電子技術(shù)。沒(méi)有電子元件，使用變頻驅動(dòng)泵配合系統設備或節能根本無(wú)法實(shí)現。
    高壓泵的潤滑系統是一個(gè)非常復雜的系統，使用各種各樣的電子設備才能完成準確的操作。
    鍋爐給水泵在起動(dòng)之前需要預熱，熱流均衡的流過(guò)，泵的轉子才能正常轉動(dòng)。電子元件被用于控制系統，確保大型泵的安全運行。
    配比泵和計量泵應用電子技術(shù)完成流體的參合過(guò)程，達到用戶(hù)期望的結果。比如在飲用水種參入氯氣，配比泵和計量泵不是完全獨立工作，它們需要電子元件，沒(méi)有電子元件，整個(gè)系統是無(wú)法完成工作的。
    總之，泵工業(yè)對電子的依賴(lài)日趨嚴重。泵的制造商需要有能力獨立制造出完整的泵系統，而每一個(gè)子系統均需要電子元件。
    八、智能泵
    智能泵是一種新產(chǎn)品，它的概念也因人而異，我們講的智能泵是指利用儀表檢測設備反饋現場(chǎng)信號到智能泵分析系統，經(jīng)過(guò)分析、判斷，分析系統給出泵是何時(shí)和如何產(chǎn)生故障的。
    因為監測設備和泵的運行息息相關(guān)，所以對泵的用戶(hù)來(lái)說(shuō)監測設備變得至關(guān)重要。泵的管理者需要知道在給定的泵運行的方式下的平均故障間隔時(shí)間（MTBF）是什么，以便安排出大修間隔時(shí)間（MTBO），及時(shí)修理、更換磨損和用壞的零件。
    HI已經(jīng)撰述了相關(guān)文獻，列出了可以監控離心泵的14種方式。它們是動(dòng)力、溫度、腐蝕狀態(tài)、泄漏檢測、壓力、振動(dòng)、潤滑分析、軸況、安裝前的水壓測試和設計審核。每種方式有效的監控都可以防止和檢測泵故障。
    由于檢測設備和智能泵分析設備非常昂貴，所以智能泵的整體發(fā)展緩慢。一般，在特大型泵和非常重要的流程中才使用監測設備。
    世界上有幾家泵制造商提供智能泵設備，用于電業(yè)中的鍋爐給水泵控制。沒(méi)有鍋爐給水泵就不會(huì )有蒸汽循環(huán)。例如，一個(gè)有500MW，2400PSI的電廠(chǎng)需要用兩個(gè)12000馬力的給水泵。對泵的運行情況進(jìn)行監測是非常重要的。
 

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    管道工業(yè)一樣需要智能泵設備控制特大型泵和非常重要的流程。脫碳和除垢用泵和多級泵的供應商因為同樣的原因給煉油廠(chǎng)配備智能泵。
    現有的智能泵系統可以幫助用戶(hù)延長(cháng)泵故障間隔時(shí)間，故障分析可以幫助判斷維護的成本。當然，隨著(zhù)智能泵越來(lái)越廣泛的使用，其價(jià)格也會(huì )下降。

1.個(gè)別廠(chǎng)家為了在競爭中壓價(jià)取勝，人為減小電機功率。

2.泵體內淤積泥沙，葉輪被制動(dòng)引起的過(guò)載，電機則近乎在堵轉狀態(tài)運轉。

3.潛水泵抽泥漿時(shí)，介質(zhì)密度增大引起的過(guò)載。

4.實(shí)測介質(zhì)密度大于1.3，甚至達到1.5～1.6；而電機功率富裕系數較?。ㄒ话?.05～1.2）。
5.缺乏法律規范的，行業(yè)統一的礦用潛水電機抗過(guò)載衡量標準，以至于市場(chǎng)競爭中缺乏標準基點(diǎn)。

6.轉子軸孔的間隙以及葉輪口環(huán)的間隙被泥沙填充使轉軸制動(dòng)引起的過(guò)載。