By
Центробежные насосы играют жизненно важную роль в различных отраслях промышленности в качестве надежных и эффективных инструментов для перекачки жидкости. Поскольку отрасли стремятся повысить энергоэффективность и производительность, выбор технологии двигателей становится критически важным. В последние годы, синхронные двигатели с постоянными магнитами (PMSM) стали инновационным решением для привода центробежных насосов.
Центробежный насос — это механическое устройство, которое использует принцип центробежной силы для перемещения жидкости из одной точки в другую. В общем, они применяются в отраслях, связанных с переработкой нефти и газа, очисткой воды, химической переработкой и системами HVAC. Центробежные насосы содержат ряд ключевых компонентов, которые являются неотъемлемой частью работы насоса. Вероятно, наиболее важным компонентом центробежного насоса является рабочее колесо. Оно состоит из ряда изогнутых лопаток или лопастей, установленных на вращающемся валу. Центробежная сила от вращения рабочего колеса служит для отправки жидкости радиально наружу и вверх к корпусу. Много говорится о конструкции и конфигурации рабочего колеса с точки зрения эффективности и производительности.
Корпус — это неподвижный элемент, в котором установлено рабочее колесо. Основная роль этого элемента — собирать жидкость, выходящую из рабочего колеса, и преобразовывать ее кинетическую энергию в энергию давления с минимальными ударами. Корпус — по сути, его спиральная форма — уменьшает турбулентность и участвует в сглаживании потока жидкости.
Жидкость изначально поступает в центробежный насос через всасывающий патрубок, где она инициализирует насосное действие. Затем она проходит через рабочее колесо, где энергия и скорость передаются жидкости. Затем она попадет в корпус, где скорость жидкости уменьшится, а давление увеличится. Наконец, жидкость выйдет из насоса через сливное отверстие и продолжит течь к месту назначения, куда она должна попадать.
Уплотнения применяются для эффективной работы центробежных насосов. Уплотнения вала предотвращают утечку жидкости вдоль вращающегося вала; это означает, что они обеспечивают эффективную работу насоса без загрязнения или повреждения. Наиболее широко используемыми уплотнениями в центробежном насосе являются механические уплотнения и сальниковые набивки.
Центробежные насосы могут быть разных типов в зависимости от конструкции и области применения. Одноступенчатые насосы содержат одно рабочее колесо, а многоступенчатые насосы содержат ряд последовательно работающих рабочих колес. Примерами применения являются системы циркуляции воды, где это требуется при низком давлении, поскольку большие значения давления могут быть достигнуты с помощью нескольких ступеней, или в любых видах применения насосов питания котлов.
Использование PMSM в центробежных насосах
Зная общую структуру и принципы работы центробежных насосов, также важно знать, что использование синхронных двигателей с постоянными магнитами в центробежных насосах действительно изменило эффективность и надежность систем перекачки жидкости во всех отраслях промышленности. Синхронные двигатели с постоянными магнитами стали первым выбором для привода центробежных насосов благодаря сложному управлению и высокой энергоэффективности в водоочистной, нефтегазовой и горнодобывающей промышленности.
Системы водоподготовки и водоснабжения
В процессах водоподготовки и водоснабжения эти синхронные двигатели с постоянными магнитами имеют решающее значение для обеспечения своевременной и эффективной доставки очищенной воды в населенные пункты и города. Синхронные двигатели с постоянными магнитами являются частью центробежных насосных систем, которые перекачивают большие объемы очищенной воды внутри насосной станции или водоочистных сооружений. Синхронные двигатели с постоянными магнитами имеют соответствующие возможности управления для этих систем, чтобы работать в пределах требований к расходу и давлению, которые изменяются. Эти системы, будучи установленными на водоочистных сооружениях, обеспечивают огромную экономию энергии и, соответственно, снижают эксплуатационные расходы на обеспечение непрерывной и надежной подачи воды потребителю.
Насосные системы для нефтегазовой отрасли
Центробежные насосы, приводимые в действие синхронными двигателями с постоянными магнитами, имеют очень важное применение в нефтегазовой промышленности для широкого спектра применений по перекачке жидкостей. Они применяются на насосных станциях, трубопроводах или даже на береговых/морских платформах, поскольку синхронный двигатель с постоянными магнитами обеспечивает высокий крутящий момент и хорошее управление скоростью для жестких требований, предъявляемых к сырой нефти, природному газу и другим жидкостям. Другими словами, поскольку эти синхронные двигатели с постоянными магнитами прочны и надежны, такие центробежные насосы могут быть эксплуатационно эффективными даже в сложных условиях окружающей среды или эксплуатации, тем самым повышая общую производительность и безопасность на работающем предприятии. Кроме того, энергоэффективность с помощью синхронных двигателей с постоянными магнитами потребляет меньше энергии в соответствии с растущими опасениями, которые устойчивость диктует отрасли, чтобы серьезно рассмотреть.
Добыча полезных ископаемых
Центробежные насосы, приводимые в действие синхронными двигателями с постоянными магнитами, жизнеспособны в горнодобывающей промышленности и переработке полезных ископаемых. Области применения горнодобывающих работ включают обезвоживание, транспортировку шламов и водоснабжение. Синхронные двигатели с постоянными магнитами чрезвычайно эффективны; следовательно, они могут обеспечить экономически эффективную и надежную работу даже на удаленных участках добычи. Насос с синхронным двигателем с постоянными магнитами имеет возможность точного управления для адаптации к различным плотностям и расходам шлама, следовательно, предлагая оптимальную производительность и потребление энергии. Синхронные двигатели с постоянными магнитами применяются в горнодобывающей промышленности и переработке полезных ископаемых для эффективности операций и управления ресурсами. Применение PMSM в центробежных насосах настолько огромно во всех отраслях промышленности из-за уникальных преимуществ энергоэффективности, точности управления и надежности работы. Интеграция синхронных двигателей с постоянными магнитами меняет эталон транспортировки жидкости в отношении расширения производительности и устойчивости.
Ключевые соображения по внедрению PMSM
Ниже приведены некоторые ключевые факторы, которые необходимо учитывать при внедрении PMSM в центробежную насосную систему. Это некоторые из ключевых факторов, которые становятся весьма важными для достижения наилучшей производительности PMSM в центробежных насосных системах. Мы собираемся провести вас через ряд потенциальных проблем, которые могут возникнуть в процессе внедрения, и решения для их преодоления.
Выбор двигателя
Правильный выбор размера двигателя важен для эффективной работы синхронных двигателей с постоянными магнитами в системах центробежных насосов.
В частности, двигатели должны быть оптимального размера, чтобы обеспечить требуемую степень крутящего момента, скорости и мощности для данного применения. Двигатели недостаточного размера приведут к неэффективности, перегреву и, в конечном счете, к раннему отказу, в то время как двигатели слишком большого размера снижают энергоэффективность и увеличивают затраты. Определение правильного размера двигателя зависит от расхода насоса, давления напора и трения системы. Лучше всего это сделать с производителем двигателя или инженером, чтобы убедиться, что доступен двигатель подходящего размера для применения. Методы управления Синхронные двигатели с постоянными магнитами имеют сложные методы управления; можно точно настроить скорость и крутящий момент двигателя, чтобы обеспечить превосходную работу в центробежных насосах.
Методы контроля
Выбор метода управления зависит от приложения, а именно, являются ли приложения приложениями с постоянной или переменной скоростью. Стандартные формы методов управления включают скалярное управление и векторное управление. В то время как скалярное управление просто и недорого реализовать для приложений с низкой производительностью, векторное управление обеспечивает более сложное управление; следовательно, оно лучше всего подходит для приложений с высокой производительностью. Выбор подходящего метода управления также должен зависеть от рабочей среды, доступного источника питания и сложности системы среди других конструктивных соображений.
Меры предосторожности при установке
Надежность и эффективность центробежных насосных систем зависят от правильной установки синхронных двигателей с постоянными магнитами. Двигатели должны быть расположены с учетом охлаждения и должны быть выровнены. Расположение двигателей должно быть оптимизировано с учетом хорошего доступа, ремонтопригодности и безопасности. Правильное выравнивание снижает вибрацию и предотвращает преждевременный выход подшипников из строя. В зависимости от условий эксплуатации и температурных условий, с которыми будет работать двигатель, соблюдается соответствующее охлаждение воздухом или жидкостью. Установка должна выполняться с учетом рекомендаций производителя и в соответствии с передовой практикой, учитывая возможные проблемы, возникающие в отношении электрического шума, вибрации или снижения эффективности.
Возможные проблемы и решения
Синхронный двигатель с постоянными магнитами, установленный в системе центробежного насоса, имеет ряд недостатков, которые необходимо устранить для достижения его оптимальной производительности.
Первым недостатком является подверженность электрическим шумам из-за высокой частоты переключения, что может привести к помехам в работе другого электрооборудования системы.
Правильные методы заземления и экранирования снижают электрические шумы и предотвращают помехи.
Другая проблема — перегрев двигателя; это может быть вызвано либо недостаточным охлаждением, либо неправильным выбором размера двигателя. Достаточное охлаждение и правильный выбор размера двигателя могут предотвратить перегрев и продлить его срок службы. В заключение, синхронные двигатели с постоянными магнитами с расширенными функциями управления, высокой энергоэффективностью и надежной работой делают их первым выбором для привода центробежных насосов. Синхронные двигатели с постоянными магнитами в центробежных насосах будут играть важную роль в обеспечении энергоэффективной, надежной и устойчивой транспортной системы. Кроме того, сильная роль, которую они могли бы играть в центробежных насосах, в основном относится к разработке инновационных глобальных систем доставки, поскольку сегодня отрасли рассматривают переход к методам устойчивого развития и энергоэффективности.
