新型KSB叶轮兼具可靠性和效率

改进的液压系统和电机性能是通过设计新的涡流叶轮和电机来实现的，该电机提供的效率是根据与干式安装泵电机相同的IEC 60034-2测量方法计算的。

为了使泵达到最佳工作点，必须选择正确的叶轮和叶轮尺寸。虽然与封闭的单通道或多通道叶轮相比，自由流动或“开放式”叶轮使废水中的悬浮固体更容易通过泵，但在性能方面，它们并不具有优势。正是由于这些原因，KSB专注于设计一种开式叶轮，可以达到甚至超过单通道叶轮的效率水平。

为了提高整体效率，KSB着眼于优化电机效率，以预期未来的标准和市场要求符合IE3。这使得KSB显著降低了能耗。

叶轮发展

新泵的设计理念是消除堵塞，堵塞是由于废水中存在固体而导致流动效率低下并可能导致泵故障的问题。根据KSB的说法，寻找堵塞解决方案的第一步是区分刚性和非刚性固体。负责固体泵产品管理的Michael Lebkuecher评论道:“刚性固体需要在泵腔中有足够的空间让它们通过泵。当涉及到非刚性固体时，我们必须确保湿组织和类似纤维材料的存在不会形成团块。这些问题都解决了，但下一个挑战是如何提高整体效率。”

纤维材料，如卫生湿巾，已成为废水运输的一个主要问题，因为它们的使用在过去几年中显著增加。由于节约饮用水和将雨水与废水分开的趋势，需要处理的废水变得“更浓”。这就是为什么运营商现在要求无堵塞叶轮提供可靠的运行而不牺牲高效率，即使是小型废水泵。

基于数十年的自由流动叶轮设计经验，KSB的水力专家采用计算流体动力学(CFD)技术，通过计算机辅助模拟获得泵内复杂流动过程的详细信息。F-Max叶轮结合了出色的水力效率在旋涡叶轮与刚性和非刚性固体通过泵的自由通道。涡旋叶轮表面的六个叶片以不规则的间隔间隔(图2)，即使当叶轮靠近吸力盖时，也会产生允许刚性固体通过叶轮的间隙。

叶轮背面表面的加工槽从中心向外延伸，平衡轴向推力。制作槽而不是叶片意味着叶轮可以移动到更靠近吸力盖，从而最小化间隙

在解决了刚性固体的问题后，KSB的设计师将注意力转向了软组织和类似纤维材料。涉及软材料的堵塞始于叶轮的轮毂或“眼”，这是有物理原因的。叶轮的旋转运动引入了速度，离叶轮中心的距离越大，速度就越大。如果有材料在叶轮的中心，没有足够的速度喷出的材料，这意味着一个漩涡必须产生去除材料。旋流来自于叶轮叶片内部的半径和形状这个旋流是三维的，它使物料在系统中移动。

F-Max通过叶轮轮毂的轻微凸形实现了高效的涡流运动，达到了以前只有单通道叶轮才能达到的效率。旋转时，叶轮产生强烈的涡流，使固体悬浮，大大降低了堵塞的风险(图3)。由于新叶轮产生的径向力和振动通常低于单通道叶轮，因此增加了轴封和滚动轴承的使用寿命。因此，具有F-max叶轮的泵只需要最少的维护。更换叶轮本身也很简单。

新电机IE3

关于电机效率的ErP指令仅适用于干式安装泵的电机，而不适用于潜水泵。在没有潜水泵标准的情况下，KSB开发了一种新的电机，其计算方法与干式泵电机的测量方法相同，根据IEC 60034-2进行计算。正是出于这个原因，Amarex KRT F-Max泵被KSB描述为“符合IE3”，预计未来的标准和市场要求。

在计算潜水泵的电机效率时，每个制造商都采用自己的方法，并考虑液压系统或电机效率的内部损失。干式泵的各个部件(电机、泵)的损耗可以清楚地识别出来，而潜水泵则不那么明显。在设计新电机时，KSB着眼于整体效率，即泵和电机的效率。

KSB的新型ie3型节能电机——将机械损耗考虑在内——得益于许多重要的技术改进，其中最关键的是改进了铝制转子和材料，改进了电机绕组。通过优化转子，可以减少定子绕组，滚动元件轴承和转子保持架中产生的热量，定子铁芯中的磁损耗，轴承中产生的摩擦损耗，所有电机部件的工作温度以及电机绕组和转子保持架中的电阻。这导致了电流消耗的减少和绝缘材料和轴承润滑脂的使用寿命的增加。

优化电机绕组具有减少磁通损耗的积极作用，从而减少了磁损耗，增加了功率因数(cos phi)，从而降低了额定电流，并将启动电流比(Id/in)限制在非常低的值(< 8，而市场上通常为10，因此减少了20%)。

总结

Amarex KRT F-Max提供处理废水，河水，雨水，城市废水，污泥，工业废水，海水和微咸水的能力。为了适应这种广泛的范围，叶轮可采用铸铁，不锈钢和耐酸双相钢。该泵的流量可达130m³/h，扬程可达60m。

目前，KSB在法国里尔和德国哈雷的工厂正在进行生产，并计划将生产扩展到印度、中国和巴西的业务，从而确保这种新型泵在全球范围内可用。