Unterwassermotorkühlung: Wann braucht eine Bohrlochpumpe einen Durchflusshüllen?

Ein Tauchmotor arbeitet unter Wasser, aber das Untertauchen garantiert nicht automatisch eine ausreichende Kühlung.

Der Motor erzeugt Wärme, wenn die Pumpe läuft. Diese Wärme muss an das Wasser übertragen werden, das entlang der Außenoberfläche des Motors fließt.Der Motor kann sich überhitzen, obwohl die gesamte Pumpenanlage unter Wasser bleibt..

Ein Strömungsschleifer, auch Strömungsschleiferschleifer, Kühlschleier oder Kühljacke genannt, steuert den Wasserweg um den Motor.Es zwingt das gepumpte Wasser entlang der Motoroberfläche zu reisen, bevor in die Pumpe Einlass.

Eine Durchflusshülle ist üblicherweise in Bohrungen mit großem Durchmesser, in offenen Tanks, Reservoirs, Top-Feeding-Bohrungen und anderen Anlagen erforderlich, bei denen die natürliche Wasserbewegung möglicherweise keine ausreichende Motorkühlung bietet.

Der Ingenieur muss jedoch den Motordurchmesser, den Gehäusendurchmesser, die Pumpenrate, die Wassertemperatur,Einflussposition und Anlageneinstellung.

Eine Bohrlochpumpe besteht in der Regel aus zwei Hauptbereichen:

• Der Hydraulikpumpenbereich

• Der unterseeische Elektromotor

Bei einer herkömmlichen vertikalen Anlage befindet sich der Pumpenabschnitt über dem Motor.

Wenn das Grundwasser in den Brunnen unter dem Motor gelangt, fließt es entlang der Motoroberfläche nach oben, bevor es den Pumpenanschluss erreicht.

Eine ausreichende Kühlung hängt daher von der Bewegung des Wassers ab, nicht nur von der Anwesenheit von Wasser.

Wenn das Gehäuse im Verhältnis zum Motor zu groß ist, verteilt sich der gleiche Pumpenfluss auf eine größere ringförmige Fläche.und der Kühleffekt kann unzureichend werden.

Die Kühlung kann auch unzureichend sein, wenn das Wasser ohne vorherige Durchführung des Motors die Pumpenzufuhr erreicht.

Ein Durchflussschlauch ist ein zylindrisches Rohr, das um den Tauchmotor und einen Teil der Pumpenanlage befestigt wird.

Das obere Ende ist normalerweise in der Nähe oder über der Pumpenzufuhr versiegelt. Das untere Ende erstreckt sich unterhalb des Motors und bleibt offen für das umgebende Wasser.

Diese Anordnung ändert den Wasserweg.

Anstatt direkt aus dem umliegenden Brunnen oder Tank in die Pumpe zu gelangen, muss das Wasser durch die untere Öffnung der Hülle gelangen.Es fließt dann nach oben durch den engen Raum zwischen der Hülle und dem Motor, bevor die Pumpe Einlass erreichen.

Die Hülle erfüllt drei wichtige Funktionen:

• Es lenkt Wasser entlang der Motoroberfläche.

• Es erhöht die Kühlwassergeschwindigkeit um den Motor.

• Es verringert die Wahrscheinlichkeit, dass Wasser den Motor umgeht und direkt in die Pumpe gelangt.

Ein Durchflussschleifer erhöht nicht die hydraulische Leistung der Pumpe, sondern stellt dem Motor eine geeignete Kühlumgebung zur Verfügung.

Ein großer Gehäuse bietet mehr Platz um die Pumpe herum, aber mehr Platz verbessert nicht unbedingt die Motorkühlung.

Wenn das Gehäuse viel größer ist als der Motor, steigt die ringförmige Durchflussfläche.

Der gleiche Pumpenstrom erzeugt beispielsweise in einem breiten Gehäuse eine geringere Kühlgeschwindigkeit als in einem Gehäuse, das enger zur Pumpe passt.

Dies bedeutet nicht, daß jede große Quelle automatisch einen Durchflussschleifer benötigt.

• Pumpdurchfluss

• Außendurchmesser des Motors

• Mindestinnendurchmesser des Gehäuses

• Erforderliche Motorkühlgeschwindigkeit

• Standort des Brunnenzuflusses

Ist die berechnete oder bestätigte Geschwindigkeit unter den Anforderungen des Motorenherstellers, so sollte eine richtige Größe des Gehäuses in Betracht gezogen werden.

Unterwasserbohrpumpen werden manchmal in Wassertanks, Reservoirs, Teichen oder anderen offenen Gewässern installiert.

Bei diesen Anwendungen kann Wasser aus allen Richtungen an den Pumpenanschluss heranfahren und in den hydraulischen Bereich gelangen, ohne sich über die gesamte Motoroberfläche zu bewegen.

Das umgebende Wasser kann daher vor allem bei Dauerbetrieb mit hoher Belastung um den Motor relativ stagnieren.

Eine Kühlhülle sorgt für einen kontrollierten Wasserweg und ist für diese Art von Anlage üblicherweise notwendig.

Die SLAPK-QJ-Installationsinformationen empfehlen ausdrücklich, wenn die Einheit in einem Pool verwendet wird, eine Kühlkappe um den Pumpenmotor hinzuzufügen.Die endgültige Hülsenkonstruktion für den ausgewählten Motor und die Anlage sollte noch bestätigt werden..

Ein oberflächlicher Brunnen ist ein Brunnen, in dem ein wesentlicher Teil des Grundwassers über dem Motor- oder Pumpenanschluss in das Gehäuse gelangt.

Wasser, das von einer oberen Formation abfließt, kann den Pumpenanschluss erreichen, ohne den unteren Motorkörper entlang zu gehen.

Eine Hülle mit Einlass unterhalb des Motors zwingt das Wasser, sich nach unten außerhalb des Hülles und dann nach oben entlang des Motors zu bewegen, bevor es in die Pumpe gelangt.

Die Einflussposition sollte daher bei der Überprüfung der Zeichnung zur Vervollständigung der Bohrungen und der Informationen über die Pumpenprüfung berücksichtigt werden.

Wird die Pumpe unterhalb des abgeschirmten oder durchbohrten Hauptbereichs des Brunnenbereichs platziert, kann Wasser über der Pumpe gelangen.

Dies führt zu einem ähnlichen Abkühlungsrisiko wie bei einer oberflächigen Anlage: Das Wasser kann sich direkt in Richtung der Einlassfläche bewegen, ohne die gesamte Motoroberfläche zu durchqueren.

Die Installationstiefe muss im Hinblick auf

• Überwachte Intervalle

• mit einer Breite von nicht mehr als 15 mm

• Wasser erzeugende Formationen

• Höhe der Pumpenzufuhr

• Motorposition

Der dynamische Wasserstand allein zeigt nicht die Richtung der Wasserbewegung im Brunnen.

Eine Bohrlochpumpe kann in einem Tank oder Behälter horizontal installiert werden, wenn eine vertikale Montage nicht praktikabel ist.

Der Horizontalbetrieb erfordert eine spezifische Bestätigung durch den Hersteller der Pumpe und des Motors.

Natürliche Konvektion um einen horizontalen Motor ist kein Ersatz für den erforderlichen Kühlstrom.

Die Hülle darf nicht direkt am Tankboden liegen oder durch Sedimente verstopft werden.

Eine Pumpe kann physikalisch groß sein, aber aufgrund von Drosselung, Systemwiderstand oder variable Geschwindigkeitssteuerung mit einem relativ niedrigen Durchfluss arbeiten.

Eine Kühlvorrichtung, die bei vollem Konstruktionsfluss ausreichend ist, kann bei einer Mindestbetriebsgeschwindigkeit oder einem Mindestkontinuumstrom unzureichend werden.

Bei einem Variabelfrequenzantrieb ist die Kühlung des Motors im gesamten vorgesehenen Drehzahlbereich und nicht nur am Nennbetriebspunkt zu überprüfen.

Die kontinuierliche Drosselung sollte ebenfalls sorgfältig überprüft werden, da sie die Pumpe möglicherweise von ihrem gewünschten Betriebsbereich entfernt und gleichzeitig den Kühlfluss verringert.

Warmes Wasser entfernt die Motorwärme weniger effektiv als kühles Wasser.

Eine Kühlvorrichtung, die für normale Grundwassertemperaturen geeignet ist, ist in einem geothermischen Brunnen, einem Warmwasserbehälter oder einer industriellen Prozessanwendung möglicherweise nicht ausreichend.

Bei hohem Temperaturbetrieb können folgende Auswirkungen auftreten:

• Isolierung der Motorwickelung

• Lagern

• Stromkabel

• Versiegelungskomponenten

• Schmierstoffe

• Erforderlicher Kühlstrom

• Erlaubte Motorlast

Ein Durchflussschleifer kann die Wasserbewegung verbessern, macht aber nicht automatisch einen Standardmotor für heißes Wasser geeignet.

Die Kühlwassergeschwindigkeit hängt hauptsächlich von drei Variablen ab:

• Tatsächlicher Pumpendurchfluss

• Außendurchmesser des Motors

• Innerer Durchmesser des Gehäuses oder der Hülle

Der verfügbare Strom fließt durch den Ringraum zwischen Motor und Gehäuse oder Hülle. Eine kleinere Ringfläche erzeugt eine höhere Durchschnittsgeschwindigkeit für den gleichen Strom.

Die grundlegende Beziehung ist:

Der Ringströmungsbereich wird anhand des inneren Durchmessers des Gehäuses oder der Hülle und des äußeren Durchmessers des Motors bestimmt.

Bevor die Berechnung durchgeführt wird, stellen Sie sicher, dass alle Einheiten konsistent sind.

Die errechnete Geschwindigkeit ist dann mit der für das genaue Motormodell erforderlichen Geschwindigkeit zu vergleichen.

Für alle Tauchmotoren darf nicht eine universelle Mindestgeschwindigkeit angewendet werden.

• Motordurchmesser

• Motorleistung

• Hersteller

• Wassertemperatur

• Motorbelastung

• Vertikale oder horizontale Ausrichtung

• Kontinuierlicher oder intermittierender Betrieb

Fordern Sie das Motorinstallationshandbuch oder eine schriftliche Bestätigung beim Lieferanten an.

Die nominale Pumpenreihe bestimmt nicht den Kühlzustand.

Die Bezeichnung 6SP oder 8SP kennzeichnet die ungefähre Klasse des Pumpendurchmesser, die Kühlberechnungen hängen jedoch vom tatsächlichen Außendurchmesser des Motors und dem tatsächlichen Innendurchmesser des Gehäuses oder der Hülle ab.

Die vollständige Modellzeichnung ist zu überprüfen, da sich folgende Abmessungen unterscheiden können:

• Durchmesser der Hydraulikpumpe

• Motordurchmesser

• Kabelschutzvorlage

• Durchmesser der Kupplung

• Innerer Durchmesser der Hülle

• Stärke der Hülle

Eine Hülle muss ausreichend Platz für die Toleranzen von Motor, Kabel und Montage bieten und gleichzeitig die erforderliche Kühlgeschwindigkeit erzeugen.

Weitere Anhaltspunkte finden Sie unter6-Zoll- oder 8-Zoll-Bohrlochpumpen: Wie wählt man?.

Das untere Ende der Hülle sollte sich unterhalb des Motors erstrecken, so daß Wasser von unterhalb hineinkommen muss.

Wenn die untere Öffnung über dem Motorboden endet, kann ein Teil des Wassers die Motoroberfläche umgehen.

Für die spezifische Baugruppe sollten die erforderliche Ausdehnung und Einlassfreiheit bestätigt werden.

Der obere Bereich der Hülle ist normalerweise um die Pumpe in der Nähe der Einlassfläche verschlossen.

Eine schlechte Dichtung lässt Wasser direkt an der Oberseite eindringen und verringert so den Strom, der entlang des Motors fließt.

Die Versiegelung muss Folgendes umfassen:

• Geometrie der Pumpe

• Stromkabel

• Kabelschutz

• Verbindungsmittel

• Toleranzen für die Montage

• Material für die Hülle

Die Dichtung sollte den Fluss leiten, ohne das Stromkabel zu beschädigen oder den Wartungszugriff einzuschränken.

Die Unterhülle muss genügend Freifläche haben, um den vollen Pumpenstrom ohne übermäßige Eintrittsverluste zuzulassen.

Der Einlass darf nicht durch:

• Brunnensedimente

• Behälterboden

• Strukturelle Unterstützung

• Schutt

• Nachbarwand

• Falsch platzierte Siebmaschinen

In einer horizontalen Anlage sollte die Hülle so gestützt werden, dass der Einlass frei bleibt.

Die Hülle darf das Motorkabel nicht schnallen, reiben oder scharf biegen.

Vor der Herstellung des Kabels sollte der Weg geplant sein, jede Kabelöffnung sollte glatt sein und vor scharfen Metallkanten geschützt sein.

Das Kabel muss während der Montage, des Betriebs und der Entnahme der Pumpe gesichert bleiben.

Das Hülsenmaterial muss mit der gepumpten Flüssigkeit und der Installationsumgebung kompatibel sein.

Möglich sind Edelstahl, beschichteter Stahl oder geeignete Maschinenbauplastik.

• Wasserchemie

• Temperatur

• Korrosionsgefahr

• Mechanische Belastungen

• Durchmesser der Hülle

• Installationstiefe

• Notwendige Lebensdauer

Ein Kohlenstoff-Stahl-Hülle sollte nicht in korrosives Wasser gelegt werden, ohne die Lebensdauer der Beschichtung und die galvanische Wechselwirkung mit Edelstahlkomponenten zu überprüfen.

Ein Motor kann vollständig unter Wasser bleiben und sich trotzdem überhitzen, wenn die Wasserbewegung entlang seiner Oberfläche nicht ausreicht.

Das Untertauchen schützt die Pumpenzufuhr vor Luftentzug, beweist aber nicht, daß die erforderliche Kühlgeschwindigkeit vorhanden ist.

Der niedrigste erwartete Dauerbetriebsfluss kann die Überprüfung der Kühlung bestimmen.

Betrachten Sie den Schubbetrieb, den Betrieb mit variabler Geschwindigkeit, die Abnahme der Bohrleistung und die Veränderungen des Systemwiderstands.

Die Wasserspiegelmessungen zeigen, wie viel Wasser über der Pumpe liegt, aber nicht, ob das Wasser am Motor vorbeizieht.

Überprüfen Sie die Bohrungen, Perforationen und Formationen.

Eine unnötig große Hülle hinterlässt einen weiten Ringraum um den Motor und erzeugt möglicherweise keine ausreichende Kühlgeschwindigkeit.

Der Durchmesser der Hülle sollte durch Berechnung und Überprüfung durch den Hersteller ausgewählt werden.

Eine zu kleine Hülle kann das Motorkabel, die Montage- und die Montageabläufe beeinträchtigen, den hydraulischen Verlust erhöhen oder das Entfernen erschweren.

Wenn sich die Hülle nicht unter den Motor erstreckt, kann Wasser einen Teil der Oberfläche umgehen, der gekühlt werden muss.

Eine Kühlhülle kann nicht korrigieren:

• Übermäßiger Pumpendruck

• Unzureichender Brunnenertrag

• Falscher Gesamtdynamikkopf

• Unzureichende Untertauchung der Pumpe

• Nicht geeignete Motorspannung

• Übermäßige Wassertemperatur

• Betrieb außerhalb der Pumpenkurve

Jedes Problem muss separat bewertet werden.

In Bohrlochpumpenanwendungen werden häufig folgende Begriffe für ähnliche Geräte verwendet:

• Fließhülle

• Durchflussinduktorhülle

• Kühlhülle

• Kühlschleier

• Kühljacke

Die Terminologie variiert zwischen Herstellern und Märkten.

Die wichtige Frage ist nicht der Name, sondern die Funktion: Zwingt das Gerät das gepumpte Wasser, sich mit der erforderlichen Geschwindigkeit entlang der Motoroberfläche zu bewegen?

Eine bloß als Schutzdeckel konstruierte Jacke kann möglicherweise nicht dieselbe hydraulische Funktion erfüllen wie ein ordnungsgemäß versiegelter Durchflussinduktor.

Geben Sie folgende Angaben an, wenn Sie einen Pumpenlieferanten bitten, zu prüfen, ob ein Durchflussschleifer erforderlich ist:

• Komplettes Pumpenmodell

• Motormodell und Nennleistung

• Tatsächlicher Betriebsfluss

• Mindestdurchlauf

• Außendurchmesser des Motors

• Innerer Durchmesser des Bohrkörpers

• Installation mit offenem Tank oder Bohrloch

• Vertikale oder horizontale Ausrichtung

• Statischer Wasserstand

• Stabilisierter Pumpwasserstand

• Tiefe der Pumpenanlage

• mit einer Breite von mehr als 20 mm

• Standort des Wasserzuflusses

• Wassertemperatur

• Kontinuierlicher oder intermittierender Betriebsplan

• Betriebsbereich mit variabler Drehzahl

• Verfügbare Hülsenmaße und Material

• Abstand vom Motor zum Brunnenboden oder Tankboden

Eine Abmessungszeichnung und ein Schema der Vervollständigung sind besonders nützlich, da sie zeigen, ob Wasser den Motor wahrscheinlich umgehen wird.

Nein. Ein herkömmlicher Brunnen kann bereits genügend Wasser entlang des Motors nach oben leiten.

Eine größere Hülle reduziert die Wassergeschwindigkeit um den Motor für einen bestimmten Fluss. Berechnen Sie die Geschwindigkeit und vergleichen Sie sie mit dem genauen Motorbedarf.

In einem offenen Behälter kann sich das Wasser an den Pumpenanschluss nähern, ohne den Motor zu passieren.

Nein. Ein Hülle verbessert die Motorkühlung, erzeugt jedoch kein Wasser oder hält den dynamischen Wasserstand aufrecht.Steuerungen oder Motorschutzausrüstung.

Es handelt sich nicht um eine hydraulische Leistungssteigerung, sondern darum, das Kühlwasser durch den Motor zu führen.

Der Motor muss bei niedrigstem Dauerstrom und -geschwindigkeit ausreichend gekühlt werden. Der gesamte Betriebsbereich des VFD sollte überprüft werden.

Der Wasserdurchgang muss offen bleiben, geeignete Stützen und ausreichende Abstand zum Tankboden, den Sedimenten und den umliegenden Wänden vorhanden sein.

Ein Tauchmotor wird durch Wasser gekühlt, das sich entlang seiner Außenfläche bewegt.

Eine Durchflusshülle sollte in Betracht gezogen werden, wenn

• Das Brunnengehäuse ist viel größer als der Motor.

• Wasser gelangt über der Pumpe oder dem Motor in den Brunnen.

• Die Pumpe ist unterhalb des abgeschirmten oder perforierten Abschnitts installiert.

• Die Einheit arbeitet in einem Behälter, einem Behälter oder einem anderen offenen Gewässer.

• Die Pumpe ist horizontal installiert.

• Der Betriebsstrom ist zu gering, um die erforderliche Kühlgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten.

• Eine hohe Wassertemperatur verringert die verfügbare Kühlmenge.

Die endgültige Auswahl muss sich auf das tatsächliche Motormodell, den Betriebsfluss, den Gehäuse- oder Hülsendurchmesser, die Einflussrichtung und die Wassertemperatur stützen.

Senden Sie SLAPK Ihre erforderlichen Durchfluss und Kopf, Pumpe und Motor Modell, Gehäuse Innendurchmesser, Installation Zeichnung, statische und Pumpwasser Ebenen, Bildschirmposition, Wassertemperatur,Ausrichtung der Anlage, Spannung, Frequenz und Betriebsplan.

Unsere Ingenieure können die QJ- oder SP-Pumpenkonfiguration, die Motorkühlbedingungen und die Notwendigkeit einer richtigen Durchflusshülle überprüfen.

Kontaktieren Sie SLAPK für eine Auswahl der Bohrlochpumpe und eine Überprüfung der Kühlung