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如何改造水泵方案以及深井潛水是怎么冷卻的

點擊：1107 日期：2021-05-17 選擇字號：小 中 大
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如何改造水泵方案以及深井潛水是怎么冷卻的
國內主要的水泵節能主要有以下幾種節能技術：切割葉輪、變頻技術、三元流技術和專用節能泵，下面我們來分析一下這幾種節能技術的特點。
        1、切割葉輪節能
        眾所周知，在離心式水泵的構造中，決定水量大小和揚程高低的一個重要部件就是葉輪。其工作原理是高速旋轉的葉輪帶動其內部的液體旋轉，從而產生離心力。我們在初中物理課上就學過，決定離心力大小的一個重要因素是旋轉半徑，從這我們就可以看出，一旦一個離心泵的葉輪被切割，也就是將葉輪的直徑變小，那么該葉輪的內部的液體的離心力肯定會變小，其后果只能是造成水泵的流量、揚程等參數下降，可能對安全生產造成隱患。

        2、變頻節能技術

        變頻的主要工作原理是依靠變頻改變水泵驅動電機的頻率，降低電機的轉速來實現節能的效果，其主要應用的范圍是：
        1)該電機的負荷隨生產工況的需要呈現周期性的變化，在這種工況下，當生產負荷降低時，該電機的負荷也隨之降低，運用變頻技術就可以使該電機在此時的轉速降低，從而達到節能的效果，但若是在運行工況比較平穩的系統中，變頻技術的節能率會明顯下降。
        2)適應于某些循環水系統因設計參數富余量較大的水泵，即所謂的“大馬拉小車”時，才有一定的效果，在這種工況下，依靠變頻改變泵電機的頻率，降低泵的轉速，調整水泵Q、H值工況點，使水泵的實際流量值低于水泵的額定流量值，以此來達到節能的目的。
        離心泵是以水力特性最佳條件下的比轉速作為相似準則進行設計的，每一種泵的流道水力模型的幾何尺寸必須與它的設計參數Q（流量）、H（揚程）、r/min（轉速）一一對應才能產生水泵的最終效率。因此，泵葉輪水力模型及幾何尺寸不可能隨轉速改變而相應改變，所以變頻調速使泵的額定轉速降低，隨之泵的輸出流量減小，泵的揚程降低，泵實際效率降低，并遠低于該泵原效率值。
        當工業循環水系統選用的循環水泵的性能參數Q、H值富余量不大時，如果采用變頻調速將泵的實際參數Q、H值變小，可能會造成水泵流量減小值過大，系統冷卻水量不足，造成冷卻水系統水溫升高。

      井用潛水泵按其內部結構分為充水式、充油式、屏蔽式和干式四種，電動機內腔所充介質分為水、油和空氣三種，而屏蔽式電動機定子腔內充有環氧樹脂或塑料填充物，電動機外部介質則為井水。
各種結構的潛水泵的冷卻方式各不相同，可分為四種基本的類型。
 
        1、電動機機內、外雙水冷方式
        井用充水式潛水泵內腔充水，定子鐵心、定子繞組、轉子鐵心和轉子繞組（轉子導條和轉子端環）等均浸在水中，直接由機內的水冷卻。電動機定子鐵損耗、定子槽部繞組的電阻損耗和端部繞組的部分電阻損耗所產生的熱量直接通過定子鐵心，經機殼傳給流經機殼表面的井水帶走。轉子繞組的電阻損耗和轉子鐵損耗所產生的熱量， 一部分經氣隙直接傳給定子，經定子傳給電動機外的井水帶走；另一部分傳給轉子腔的水中，此部分熱量與定子端部繞組傳給內腔充水的另一部分電阻損耗熱量以及機械損耗所產生的熱量一起，經內腔充水傳給定子鐵心、機殼和軸承座，最后也通過電動機機殼和軸承座等零部件的表面傳給井水帶走。這種電動機內、外雙水冷的冷卻方式冷卻效果好，因此，井用充水式潛水泵定子繞組的溫升一般都比較低。
        2、定子機殼水外冷、轉子直接水冷卻方武
        采用這種冷卻方式的主要是井用屏蔽式潛水電動機例如QJ深井潛水泵。這種電動機的定子為一獨立的密封腔，將定子鐵心和繞組包封起來，內充環氧樹脂或塑料填充物等，轉子腔內充滿清水。電動機定子鐵損耗和定子繞組電阻損耗所產生的熱量直接通過定子鐵心或腔內充填物，經機殼傳給流經機殼表面的井水帶走。轉子繞組的電阻損耗和轉子鐵損耗所產生的熱量，一部分通過氣隙中的水和屏蔽套直接傳給定子，經定子傳給電動機外的井水帶走：另一部分傳給轉子腔內所充的水中，此部分熱量與機械損耗所產生的熱量一起，經內腔充水傳給定子鐵芯、機殼和軸承座，最后也通過電動機機殼和軸承座等零部件的表面專給電動機外的井水帶走。
        3、機內油冷卻、機外水冷卻方式
        QY充油式潛水泵即采用這種冷卻方式。充油式電動機的內臟充滿絕緣潤滑油，它的定子鐵心、定子繞組、轉子鐵心和轉子繞組（轉子導條和轉子端環）等部件均浸在油中。電動機定子鐵損耗、定子槽部繞組的電阻損耗和端部繞組的部分電阻損耗所產生的熱量直接通過定子鐵心，經機殼傳給流經機殼表面的井水帶走。轉子繞組的電阻損耗和轉子鐵損耗所產生的熱量，一部分經氣隙中的油液直接傳給定子，經機殼傳給電動機外的井水帶走；另一部分傳給轉子腔內所充的泊液中，此部分熱量與定子端部繞組傳給內腔油液的另一部分電阻損耗熱量以及機械損耗所產生的熱量一起，經內腔所充油液傳給定子鐵芯、機殼和軸承座，最后也通過電動機機殼和軸承座等零部件的表面傳給電動機外的井水帶走。
        4、機內空氣冷卻、機外水冷卻方式
        采用這種冷卻方式的主要是井用干式潛水泵。干式電動機的內腔充滿空氣，它的定子繞組端部和轉子的散熱主要依靠機內的空氣。電動機定子鐵損耗、定子槽部繞組經機殼表面的井水帶走。轉子繞組的電阻損耗和轉子鐵損耗所產生的熱量，一部分經氣隙直接傳給定子鐵芯，經機殼傳給電動機外的井水帶走；另一部分傳到機內的空氣中，此部分熱量與定子端部繞組傳給空氣的另一部分電阻損耗熱量以及機械損耗所產生的熱量一起，經機內流動空氣傳給定子鐵芯、機殼和軸承座，最后也通過電動機機殼和軸承座等零部件的表面傳給電動機外的井水帶走。因為空氣的導熱性很差，熱容量又很小，因此井用于式潛水電動機定子繞組和轉子繞組的冷卻條件差，溫升相對比較高。

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