可让电机转速提高两倍--高速电机实现紧凑型流程泵设计

作者:本网编辑 文章来源:《流程工业》(化工) 发布时间:2010-07-05


图1 高速电机体积小、重量轻,但效率高。这些特点保证了Cleaners清洁系统的良好性能。

体积小、结构紧凑、重量轻、功率大是Cleaners公司清洁系统的特点。针对这些特殊要求,Grundfos公司的OEM企业课题组研发出了高转速的CRNE流程泵。

标准化的流程泵大多数情况下无需特殊设计,所以它们的采购价格相对更加经济,维护保养时所支付的费用较低,且能够很好的适应变化了的生产条件。为了能够为OEM用户的特殊问题也提供具有与标准流程泵相同的经济的解决方案,Grundfos公司成立了专门的OEM课题组,在丹麦Bjerringbro市Grundfos的研发中心里有大约450名科学家、工程师和技术人员们不断地对现有产品进行改进、研发新的产品。特殊的专用材料、设计、驱动和调节技术等都在OEM用户的特殊需求解决方案中予以考虑了。Grundfos公司除了生产用户所需的流程泵外还为他们提供流程泵所需的、内置变频器的EFF1电机以及控制系统和传感器。

Grundfos公司为清洁系统专用设备生产企业Cleaners公司研发的电机控制软件能够将电机的转速几乎提高两倍。

效率借助于低压

Cleaners公司生产固定式和移动式的清洁设备,其工作时喷射的清洁水流最高压力可达40bar。这种清洁设备大多数情况下用于食品工业企业和食品工业的相关企业,即那些每天都需要清洁消毒的生产领域。设备生产企业非常有意识的把这种清洁系统用于低压系统之中,企业负责人Peter Jessen先生强调说:“高压系统容易形成气雾,其微粒状物质会形成载菌体。即使是被清洁的室内看起来非常干净,但是载有细菌的微粒仍然在四处飘荡,会重新污染消毒后的表面。因此,我们的清洁设备在低压下工作,压力为25bar,最高40bar。从而满足了严格的卫生消毒技术规范要求。”由于工作时使用的压力较低且使用的喷嘴形状是特殊设计的,因此喷射出去的水滴颗粒较大,不会凝聚空气。从而使得清洁设备有着很大的水流冲击力,能够得到很好的清洁效果。


图2 一款具有决定性意义的软件能够使泵准确的按照用户的使用要求进行集成。

与采用柱塞泵的高压清洁系统不同,由于它喷射出来的清洁水滴雾化程度较低,水滴颗粒较大,清洁设备能够较长时间的保持设定的温度。除了技术上的优势以外,这种清洁设备还很经济,低压设备的维护保养和维修费用明显的要低于高压设备。技术负责人Per Kjoller先生介绍说:“利用水润滑的叶片泵比润滑油润滑的叶片泵使用寿命更长,而且所需的维护保养也更少。”与同类设备相比,Cleaners公司的清洁设备工作起来更加安静、噪声低,其噪声低于70dB(A)。Kjoller先生介绍说:“我们的设备震动很小,它传递到手和胳膊上的震动加速度小于2.5m/s2。”

利用软件实现高速

无论是固定式清洁设备还是移动式清洁设备,Cleaners公司都希望它们尽可能的轻、小,结构紧凑,一方面节省了占地面积;另一方面也更加方便操作和搬运。但不管怎样都应该是清洁效率高的产品,而要做到这些只有使用功率强大、坚固耐用的泵才能做到。为了满足上述要求,Grundfos公司专门为清洁设备的制造企业研发生产了一种控制软件——CRNE-Pumpen。通常情况下,电机系统都要采用变频器,以便对泵的转速进行调节,使之符合实际泵送流量和泵送压力的要求,同时节约能源。而在CRNE-Pumpen软件中,它则主要用于提高Cleaners清洁设备的转速。这种利用软件实现超同步的工作方式使得Grundfos MGE电机的转速能够达到5800r/min。有了这样高的转速,即使是小型设备也会有很高的功率。根据物理法则转速提高1倍输送压力提高4倍。这样一来,设备生产企业可以生产出功率性能相同但体积更小的清洁设备。泵也能更好的与Cleaners公司的产品相匹配。


图3 高转速的泵是System Cleaners清洁设备的核心部件。它能够设定不同的压力,其集成的停止-启动系统延长了泵所有零部件的使用寿命。


高转速的变型类型还提供了更多的功能,例如软件启动、保持设置的转速及压力不变(在Cleaners的系统中有三种预设的转速和压力)以及过载保护和发热保护等等。MGE电机的另一大优点为可调节、设定不同的供电电流和电压。例如Clerners公司为53个国家用户提供的System Cleaners就具有这种优点。除了软件的匹配外,泵本身只需略加调整就可以很好的工作:为了对抗高转速带来的高磨损,Grundfos公司在泵中使用了最坚固耐用的滚动轴承。同时也采用了通风能力更加强大的冷却风扇。

小结

在CR系列的清洁设备中共有13种规格,其泵送功率范围为0.3~180m3/h,采用的金属材料为钛、1.4301号不锈钢、1.4401和1.4301号灰铸铁以及大量不同的接口和变型配置,以及利用GSC(Drundfos公司通信软件)控制的高速电机,为用户提供了多种选择。若用户在如此繁多的品种和规格中仍找不到合适的产品,Grundfos公司的工程技术人员会帮助用户制定最佳的解决方案。

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