Jaké jsou běžné výzvy dlouhých čerpadel hřídele v hlubokých aplikacích pro studnu nebo v kolísání

Jako speciálně navržená vybavení čerpadla se čerpadla s dlouhými hřídelemi široce používají v podzemních pracovních podmínkách, jako je hluboké čerpání v pohodě, drenáž důlních a offshore. Její jedinečná struktura s dlouhým šachtem umožňuje tělu čerpadla efektivně extrahovat kapaliny hluboko pod zemí, ale také přináší mnoho technických a technických výzev. Hluboké porozumění těmto výzvám pomůže společnostem a technikům zlepšit spolehlivost a provozní efektivitu vybavení a zajistit hladký pokrok projektu.

Výzvy délky hřídele a mechanické síly
Prostředí hlubokého studny vyžaduje, aby hřídel čerpadla měla dostatečnou délku pro dosažení zadané hloubky čerpání. Délka hřídele s dlouhými hřídelemi je obvykle mnohem delší než u běžných čerpadel. Jak se délka hřídele zvyšuje, tuhost a stabilita hřídele se stávají klíčovými problémy. Dlouhé hřídele jsou náchylné k ohybové deformaci a vibracím, což vede k mechanické únavě nebo dokonce zlomenině, což ovlivňuje život a bezpečný provoz čerpadla. Výběr materiálu, proces tepelného zpracování a návrh průměru hřídele hřídele musí zohlednit jak pevnost, tak elasticitu, aby se zajistilo, že vydrží vysoké zatížení a dynamické dopady.

Složitost systémů ložiska a těsnění
Uspořádání ložisek čerpadel s dlouhým hřídelem je složité a pro podporu dlouhé hřídele je často nutné více ložisek. Ložiska musí spolehlivě pracovat ve vysokotlakém, vysokoteplotním, vlhkém a dokonce i blátivém prostředí. Mazání ložiska se stává obtížným bodem. Kvalita vody hlubokých jamek je složitá a může obsahovat korozivní látky a nečistoty. Výběr mazacího oleje a těsnicí efekt přímo ovlivňují životnost ložisek. Těsnicí systém také čelí závažným testům. Těsnění hřídele musí zabránit úniku kapaliny a zabránit nečistotám napadení oblasti ložiska. Mezi běžné metody těsnění patří mechanická těsnění a těsnění balení, ale selhání těsnění je jednou z hlavních příčin selhání dlouhého hřídele.

Problémy s vibrací a dynamickým vyvážením
Kvůli Dlouhá hřídele Tělo hřídele a vysoká rychlost běhu, problém vibrací je výraznější. Vibrace nejen ovlivňují stabilitu mechanických částí, ale také snižují pracovní účinnost a životnost čerpadla. Podzemní prostředí je často omezené prostorem a chyby instalace, opotřebení atd. Zhoršují vibrace. Monitorování vibrací a korekce dynamického vyrovnávání jsou klíčovými technickými opatřeními pro udržení stabilního provozu dlouhých čerpadel hřídele. Během instalace musí být koaxialita a axiální vůle přísně kontrolována a vibrační signál musí být pravidelně monitorován, aby se zabránilo mechanickým selháním.

Tepelná rozšiřování a řízení teploty
Okolní teplota hlubokých jamek může být vysoká. Během provozu dlouhého čerpadla s dlouhým hřídelem bude tělo hřídele a tělo čerpadla zažít tepelnou roztažku, což povede ke změnám v axiálních a radiálních rozměrech, což ovlivňuje předpětí ložiska a výkon těsnění. Pokud tepelná deformace není správně kontrolována, způsobí přetížení přetížení, selhání těsnění nebo hřídele a džemu krytu čerpadla. Při navrhování je nutné zvážit strukturu kompenzace tepelné roztažnosti, vybrat materiály odolné vůči vysoké teplotě a navrhnout přiměřený systém chlazení a mazání, aby byl zajištěn stabilní provoz zařízení ve vysokoteplotním prostředí.

Složité potíže s instalací a údržbou
Čerpadla s dlouhým hřídelem mají velké velikosti a komplex ve struktuře a instalace vyžaduje vysoce přesné polohování a profesionální vybavení. V prostředí hlubokého studny je prostor úzký, stavební podmínky jsou drsné, instalační cyklus je dlouhý a ladění je obtížné. Doplňkové vybavení je nepohodlné udržovat. Jakmile dojde k selhání, cyklus údržby je dlouhý a náklady jsou vysoké. Konstrukce těla čerpadla musí zvážit snadnost demontáže a údržby. Modulární struktura se používá ke zkrácení času pro demontáž a sestavení a prevence poruch a denní plán údržby se připravuje předem, aby se zlepšila spolehlivost provozu zařízení.

Vliv charakteristik kapaliny na tělo čerpadla
Kapalina čerpaná z hlubokých jamek obvykle obsahuje bahno, minerální částice nebo korozivní komponenty, které způsobují opotřebení a korozi na oběžném místě, rukávu a těsnění čerpadla. Výběr materiálů těla čerpadla a technologie úpravy povrchu přímo souvisí s odolností proti opotřebení a korozi. Ke zlepšení odolnosti těla čerpadla a prodloužení životnosti zařízení se používají materiály z slitiny s vysokou tvrdostí, keramické povlaky, kompozitní materiály atd. Současně je struktura oběžného kola optimalizována tak, aby se snížila dopad částic na lopatky a udržovala účinnost přenosu.

Výzvy elektrických a řídicích systémů
Čerpadla s dlouhým hřídelem jsou obvykle poháněna vzdálenými motory a tělo motoru a čerpadla je spojeno dlouhou hřídelí. Hluboké prostředí má vysoké požadavky na úroveň ochrany motoru a elektrická zařízení musí být vodotěsná a odolná proti výbuchu. Aktuální dopad, ochrana přetížení a monitorování teploty motoru během spuštění a provozu motoru vyžadují podporu úplného řídicího systému. Technologie regulace rychlosti frekvence s variabilní frekvencí se široce používá v čerpadlech s dlouhým hřídelem k dosažení měkkého startu, úspory energie a regulace toku čerpadla a zlepšení celkového výkonu systému.