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如何改造水泵方案以及深井潜水是怎么冷却的
点击：777 日期：2021-05-17
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国内主要的水泵节能主要有以下几种节能技术：切割叶轮、变频技术、三元流技术和专用节能泵，下面我们来分析一下这几种节能技术的特点。
1、切割叶轮节能
众所周知，在离心式水泵的构造中，决定水量大小和扬程高低的一个重要部件就是叶轮。其工作原理是高速旋转的叶轮带动其内部的液体旋转，从而产生离心力。我们在初中物理课上就学过，决定离心力大小的一个重要因素是旋转半径，从这我们就可以看出，一旦一个离心泵的叶轮被切割，也就是将叶轮的直径变小，那么该叶轮的内部的液体的离心力肯定会变小，其后果只能是造成水泵的流量、扬程等参数下降，可能对安全生产造成隐患。
2、变频节能技术
变频的主要工作原理是依靠变频改变水泵驱动电机的频率，降低电机的转速来实现节能的效果，其主要应用的范围是：
1)该电机的负荷随生产工况的需要呈现周期性的变化，在这种工况下，当生产负荷降低时，该电机的负荷也随之降低，运用变频技术就可以使该电机在此时的转速降低，从而达到节能的效果，但若是在运行工况比较平稳的系统中，变频技术的节能率会明显下降。
2)适应于某些循环水系统因设计参数富余量较大的水泵，即所谓的“大马拉小车”时，才有一定的效果，在这种工况下，依靠变频改变泵电机的频率，降低泵的转速，调整水泵Q、H值工况点，使水泵的实际流量值低于水泵的额定流量值，以此来达到节能的目的。
离心泵是以水力特性最佳条件下的比转速作为相似准则进行设计的，每一种泵的流道水力模型的几何尺寸必须与它的设计参数Q（流量）、H（扬程）、r/min（转速）一一对应才能产生水泵的最终效率。因此，泵叶轮水力模型及几何尺寸不可能随转速改变而相应改变，所以变频调速使泵的额定转速降低，随之泵的输出流量减小，泵的扬程降低，泵实际效率降低，并远低于该泵原效率值。
当工业循环水系统选用的循环水泵的性能参数Q、H值富余量不大时，如果采用变频调速将泵的实际参数Q、H值变小，可能会造成水泵流量减小值过大，系统冷却水量不足，造成冷却水系统水温升高。
井用潜水泵按其内部结构分为充水式、充油式、屏蔽式和干式四种，电动机内腔所充介质分为水、油和空气三种，而屏蔽式电动机定子腔内充有环氧树脂或塑料填充物，电动机外部介质则为井水。
各种结构的潜水泵的冷却方式各不相同，可分为四种基本的类型。
1、电动机机内、外双水冷方式
井用充水式潜水泵内腔充水，定子铁心、定子绕组、转子铁心和转子绕组（转子导条和转子端环）等均浸在水中，直接由机内的水冷却。电动机定子铁损耗、定子槽部绕组的电阻损耗和端部绕组的部分电阻损耗所产生的热量直接通过定子铁心，经机壳传给流经机壳表面的井水带走。转子绕组的电阻损耗和转子铁损耗所产生的热量， 一部分经气隙直接传给定子，经定子传给电动机外的井水带走；另一部分传给转子腔的水中，此部分热量与定子端部绕组传给内腔充水的另一部分电阻损耗热量以及机械损耗所产生的热量一起，经内腔充水传给定子铁心、机壳和轴承座，最后也通过电动机机壳和轴承座等零部件的表面传给井水带走。这种电动机内、外双水冷的冷却方式冷却效果好，因此，井用充水式潜水泵定子绕组的温升一般都比较低。
2、定子机壳水外冷、转子直接水冷却方武
采用这种冷却方式的主要是井用屏蔽式潜水电动机例如QJ深井潜水泵。这种电动机的定子为一独立的密封腔，将定子铁心和绕组包封起来，内充环氧树脂或塑料填充物等，转子腔内充满清水。电动机定子铁损耗和定子绕组电阻损耗所产生的热量直接通过定子铁心或腔内充填物，经机壳传给流经机壳表面的井水带走。转子绕组的电阻损耗和转子铁损耗所产生的热量，一部分通过气隙中的水和屏蔽套直接传给定子，经定子传给电动机外的井水带走：另一部分传给转子腔内所充的水中，此部分热量与机械损耗所产生的热量一起，经内腔充水传给定子铁芯、机壳和轴承座，最后也通过电动机机壳和轴承座等零部件的表面专给电动机外的井水带走。
3、机内油冷却、机外水冷却方式
QY充油式潜水泵即采用这种冷却方式。充油式电动机的内脏充满绝缘润滑油，它的定子铁心、定子绕组、转子铁心和转子绕组（转子导条和转子端环）等部件均浸在油中。电动机定子铁损耗、定子槽部绕组的电阻损耗和端部绕组的部分电阻损耗所产生的热量直接通过定子铁心，经机壳传给流经机壳表面的井水带走。转子绕组的电阻损耗和转子铁损耗所产生的热量，一部分经气隙中的油液直接传给定子，经机壳传给电动机外的井水带走；另一部分传给转子腔内所充的泊液中，此部分热量与定子端部绕组传给内腔油液的另一部分电阻损耗热量以及机械损耗所产生的热量一起，经内腔所充油液传给定子铁芯、机壳和轴承座，最后也通过电动机机壳和轴承座等零部件的表面传给电动机外的井水带走。
4、机内空气冷却、机外水冷却方式
采用这种冷却方式的主要是井用干式潜水泵。干式电动机的内腔充满空气，它的定子绕组端部和转子的散热主要依靠机内的空气。电动机定子铁损耗、定子槽部绕组经机壳表面的井水带走。转子绕组的电阻损耗和转子铁损耗所产生的热量，一部分经气隙直接传给定子铁芯，经机壳传给电动机外的井水带走；另一部分传到机内的空气中，此部分热量与定子端部绕组传给空气的另一部分电阻损耗热量以及机械损耗所产生的热量一起，经机内流动空气传给定子铁芯、机壳和轴承座，最后也通过电动机机壳和轴承座等零部件的表面传给电动机外的井水带走。因为空气的导热性很差，热容量又很小，因此井用于式潜水电动机定子绕组和转子绕组的冷却条件差，温升相对比较高。
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