深井潛水泵是電機與水泵直聯(lián)一體潛入水中工作的提水機具,具有結構簡單,機組效率高,噪音小,運行安全可靠,安裝維修方便的優(yōu)點。它適用于從深水井,熱水井及海洋提取,也可用于河流、水庫、水渠等提取:主要用于農田灌溉及高原山區(qū)的人畜用水,亦可供城市、工廠、鐵路、礦山、工地供排水使用。
深井潛水泵
一、深井潛水泵用途與特點
具有結構簡單,機組效率高,噪音小,運行安全可靠,安裝維修方便的優(yōu)點。它適用于從深水井,熱水井及海洋提取,也可用于河流、水庫、水渠等提取:主要用于農田灌溉及高原山區(qū)的人畜用水,亦可供城市、工廠、鐵路、礦山、工地供排水使用。
深井潛水泵型號:
85QJ,100QJ,125QJ,150QJ,175QJ,200QJ,250QJ,300QJ,350QJ,400QJ.
4SP,6SP,8SP,10SP系列不銹鋼深井潛水泵
QJ系列井用潛水泵特點:
1、電機、水泵—體,潛入水中運行,安全可靠。
2、對井管無特殊要求,對輸水管只要能承受相應壓力即可。
3、安裝使用維護方便簡單,占地面積小,不需建造泵房。
4、結構簡單,節(jié)省原材料。
二、深井潛水泵執(zhí)行標準
井用潛水泵執(zhí)行標準:GB/T2816-2002
井用潛水異步電動機:GB/T2818-2002
三、深井潛水泵環(huán)境條件
1、電源頻率為50Hz,額定電壓為300v或660v(允差±5%)的三相交流電源。
2、固體物含量(按質量計)不大于0.01%。
3、被抽送液體的酸喊度PH值為6.5-8.5。
4、輸送介質溫度不超過100℃。
5、水泵進水口必須在動水位1m以下,但潛水深度不超過靜水位以70m,電泵下端距井底水深最少1m。
6、要求井正直,井壁光滑,井管不得錯開。
四、深井潛水泵結構特點
1、QJ系列井用潛水電泵,由潛水三相異步電動機和水泵兩大部分組成。電動機與其上部的泵體直聯(lián),電機軸上端設有可靠的軸封裝置,能有效地防止電動機內的冷卻液與所抽送的介質之間的交換,保證水泵長期安全可靠地運行。
2、潛水泵為單吸多級立式離心泵;潛水電機為充水濕式、立式井用潛水異步電動機。電機與水泵通過筒式聯(lián)軸器直聯(lián)。
3、電動機繞組為尼龍護套聚乙烯耐水電磁線。電機腔內注滿潔凈的清水即可.
4、電機導軸承采用水潤滑軸承。電機下部沒有能承受水泵上下軸向力的止推軸承,高揚程水泵的止推軸承采用含鎳銅扇形塊,和它對磨的是進口的菲勒伯斯滑板,承受水泵的上下軸向力。
5、高揚程潛水泵在泵與電機中間增設軸向力承載器,揚程可提高到900m。
五、深井潛水泵故障排除
1:電源無電或開關未合上;
2:電源未接通;
3:控制箱因運輸震動引起線路松脫接觸不良;
4:交流接觸器線圈已燒壞。
5:等待來電或合上電源開關;
6:用電表或電筆檢查控制箱,若無電,接通電源;
7:檢查控制箱各接線點,用螺絲刀緊固;
8:用電表“Ω”檔檢查接觸器線圈,修復或更換。
9:電源其中一相開路;
10:CJ主觸點一相燒毀;
六、深井潛水泵注意事項
1、每天檢查電流電壓以及出口壓力,每2周檢測動水位,并做好記錄。
2、每隔四周要檢查電機的絕緣電阻并做好記錄。
3、使用中盡量減少啟動次數。
4、深井潛水泵如果下井后不連續(xù)使用,則應每周開機一次,并運行5-10分鐘,防止電泵因銹蝕而不能啟動。
七、深井潛水泵適用范圍
用于地下水的攝取。(農田灌溉、樓區(qū)供水等)
降低地下水位,增壓及各種工業(yè)用途。(工礦采礦排水、油田、電廠等)
供水的灌溉系統(tǒng)。
八、深井潛水泵工作原理
開泵前,吸入管和泵內必須充滿液體。開泵后,葉輪高速旋轉,其中的液體隨著葉片一起旋轉,在離心力的作用下,飛離葉輪向外射出,射出的液體在泵殼擴散室內速度逐漸變慢,壓力逐漸增加,然后從泵出口,排出管流出。此時,在葉片中心處由于液體被甩向周圍而形成既沒有空氣又沒有液體的真空低壓區(qū),液池中的液體在池面大氣壓的作用下,經吸入管流入泵內,液體就是這樣連續(xù)不斷地從液池中被抽吸上來又連續(xù)不斷地從排出管流出。
1.電泵在使用前,應用兆歐表檢查電機絕緣電阻,其最低值不能小于5兆歐。檢查方法是將兆歐表上的一個接線柱接在電泵電纜線上,另一接線柱接在電機外殼上,搖動兆歐表,觀察絕緣電阻值。
2.檢查潛水電纜有地開裂、擦傷等現象,如有損壞應及時調換,以防漏電。
3.水浸電機應打開灌水螺栓,灌滿潔凈的清水后擰緊螺栓,再潛入水中。油浸電機如發(fā)現漏油,應更換密封元件后再潛入水中。
4.電泵潛入水中前,應向泵內灌滿清水,空轉1-2秒鐘,并啟動2次,檢查空轉和啟動是否正常。如果轉向相反,將兩相接線調換后即可。
5.檢查揚水管有無裂紋,連接是否牢固。
6.電泵在潛入水中或吊起時,不得拉動電纜,以免電纜損壞或接頭處斷開。
7.電源電壓應控制在不大于或小于額定電壓的5%范圍內,如果電壓過高或過低都會損壞電機。
8.電泵潛入水中應垂直,不得斜放。
9.電泵不得輸送含沙量較多的水或泥漿。水浸電機應經常清理電機腔內的沙粒,更換電機腔內的清水。
10.泵實際揚程應在0.8-1倍額定揚程內。這樣可提高電泵工作效率,節(jié)電,避免電機超負荷作業(yè),延長使用壽命。
11.電泵用后,應清洗干凈,在金屬表面涂油防銹,并豎直放在干燥處保管。水浸電機還應放凈電機內的清水。
離心泵是目前使用較為廣泛的水泵產品,它廣泛使用在石油天然氣、石化、鋼鐵、電力、食品飲料、化工、制藥及水處理行業(yè)。如何經濟有效的控制離心泵輸出流量曾經引發(fā)過大討論,曾一度流行全部使用變頻調速來控制輸出流量,取消所有控制閥控制流量的型式,單從目前來看市場上有4種廣泛使用的方法:出口閥開度調節(jié)、旁路閥調節(jié)、調整葉輪直徑、調速控制?,F在我們來逐一分析討論各種方法的特點。
離心泵控制流量
離心泵流量控制常用方法
方法一:出口閥開度調節(jié)
這種方法中泵與出口管路調節(jié)閥串聯(lián),它的實際效果如同采用了新的泵系統(tǒng),泵的輸出壓頭沒有改變,但是流量曲線有所衰減。
方法二:旁路閥調節(jié)
這種方法中閥門和泵并聯(lián),它的實際效果如同采用了新的泵系統(tǒng),泵的輸出壓頭發(fā)生改變,同時流量曲線特性也發(fā)生變化,流量曲線更接近線形。
方法三:調整葉輪直徑
這種方法不使用任何外部組件,流量特性曲線隨直徑變化而變化。
方法四:調速控制
葉輪轉速變化直接改變泵的流量曲線,曲線的特性不發(fā)生變化,轉速降低時,曲線變的扁平,壓頭和流量均減小。
泵系統(tǒng)的整體效率出口閥調節(jié)與旁路調節(jié)方法均增加了管路壓力損失,泵系統(tǒng)效率都大幅減小。葉輪直徑調整對整個泵系統(tǒng)效率影響較小,調速控制方法基本不影響系統(tǒng)效率,只要轉速不低于正常轉速的50%。
能耗水平:
假定通過上述四種辦法將離心泵的輸出流量從60m3/h調整到50m3/h,輸出為60m3/h時的功率消耗為100%(此時壓頭為70m),那么哪幾種控制流量的辦法對泵消耗的功率影響如何?
(1)出口閥開度調節(jié),能量消耗為94%,流量較低時消耗功率較大。
(2)旁路調節(jié),旁路閥將泵的壓頭減小到55M,這只能通過增加泵的流量來實現,結果能耗增加了10%。
(3)調整葉輪直徑,縮小葉輪直徑后泵的輸出流量和壓力均降低,能耗縮減到67%。
(4)調速控制,轉速降低,泵的流量和壓頭均減小,能耗縮減到65%。
管道泵的基本構造是由六部分組成的分別是葉輪,管道泵體,泵軸,軸承,密封環(huán),填料函。
1、葉輪是離心泵的核心部分,它轉速高出力大,葉輪上的葉片又起到主要作用,葉輪在裝配前要通過靜平衡實驗。葉輪上的內外表面要求光滑,以減少水流的摩擦損失。
2、管道泵體也稱泵殼,它是水泵的主體。起到支撐固定作用,并與安裝軸承的托架相連接。
3、管道泵軸的作用是借聯(lián)軸器和電動機相連接,將電動機的轉距傳給葉輪,所以它是傳遞機械能的主要部件。
4、軸承是套在泵軸上支撐泵軸的構件,有滾動軸承和滑動軸承兩種。滾動軸承使用牛油作為潤滑劑加油要適當一般為2/3~3/4的體積太多會發(fā)熱,太少又有響聲并發(fā)熱!滑動軸承使用的是透明油作潤滑劑的,加油到油位線。太多油要沿泵軸滲出并且漂賤,太少軸承又要過熱燒壞造成事故!在水泵運行過程中軸承的溫度在85度一般運行在60度左右,如果高了就要查找原因(是否有雜質,油質是否發(fā)黑,是否進水)并及時處理!
5、密封環(huán)又稱減漏環(huán)。葉輪進口與泵殼間的間隙過大會造成泵內高壓區(qū)的水經此間隙流向低壓區(qū),影響泵的出水量,效率降低!間隙過小會造成葉輪與泵殼摩擦產生磨損。為了增加回流阻力減少內漏,延緩葉輪和泵殼的所使用壽命,在泵殼內緣和葉輪外援結合處裝有密封環(huán),密封的間隙保持在0.25~1.10mm之間為宜。
6、填料函主要由填料,水封環(huán),填料筒,填料壓蓋,水封管組成。填料函的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙,不讓泵內的水流不流到外面來也不讓外面的空氣進入到泵內。始終保持水泵內的真空!當泵軸與填料摩擦產生熱量就要靠水封管住水到水封圈內使填料冷卻!保持水泵的正常運行。所以在水泵的運行巡回檢查過程中對填料函的檢查是特別要注意!在運行600個小時左右就要對填料進行更換。
潛水用污水泵的抗堵塞性能為什么會被越來越看重?這主要源于兩方面原因:一是污水處置費用的增高。工業(yè)企業(yè)都在努力降低單位產品生產的耗水量,這使污水中固體物質和纖維的含量越來越高。二是污水泵越來越多地采用了節(jié)能的手段,就是轉速調節(jié)的驅動方式,而轉速調節(jié)卻不能保證污水泵會不會堵塞。
針對雜質頻繁堵塞機泵葉輪的問題,設備運行初期采用每堵必清,清堵不過夜的方法。雖然這樣避免了停工,但經常拆卸泵體,造成機泵口環(huán)等部件的磨損加劇同時每次清堵耗費大量人力。為改變這種狀況,在機泵進水管處加裝碳鋼阻污箱,并呈45.傾角。箱內使用過濾網以再次過濾雜質,避免堵塞發(fā)生。班組每月對阻污進行1~3次的清污。此方案實施后收到了一定的效果,人力消耗得到緩解。阻污箱底部有放空閥,但仍存在死角。部分污水及雜質在死角積聚后,在清理中易造成人員的輕微氣體中毒傷害,不利于安全作業(yè)。
潛水用污水泵轉子葉片的形態(tài)分為兩種,分別為旋流式葉片和切削式葉片,這兩種形態(tài)的葉片使用的廣泛。旋流式葉輪并不在被輸送的介質中運動,根據流體動力學原理把需要泵送的介質引導到泵腔中,被泵送的介質從葉輪旁流過。這樣,被泵送的液體介質中的長纖維或者固體物質也一起被泵送出去。而切削式葉片,能將較大的塊狀固體物質切碎,從而不再堵塞。
排污泵的流量應按生活排水設計秒流量選定;當有排水量調節(jié)時,可按生活排水小時流量選定。消防電梯集水池內排水泵流量不小于10L/s。排污泵的揚程按提升高度、管道損失計算確定后,再附加一定的自由水頭。自由水頭宜采用0.02~0.03MPa。排污泵吸水管和出水管流速不應小于0.7m/s,并不宜大于2.0m/s。
公共建筑內應以每個生活排水集水池為單元設置一臺備用泵,平時宜交互運行。地下室、設備機房、車庫沖洗地面的排水,如有兩臺及兩臺以上排水泵時可不設備用泵。當集水池無法設事故排水管時,水泵應有不間斷的動力供應;當能關閉排水進水管時,可不設不間斷動力供應,但應設置報警裝置。
當提升帶有較大雜質的污、廢水時,不同集水池內的潛水排污泵出水管不應合并排出;當提升一般廢水時,可按實際情況考慮不同集水池的潛水排污泵出水管合并排出。
兩臺或兩臺以上的水泵共用一條出水管時,應在每臺水泵出水管上裝設閥門和止回閥。單臺水泵排水有可能產生倒灌時,應設止回閥。不允許壓力排水關與建筑內重力排水管合并排出。當潛水排污泵提升含有大塊雜物時,潛水排污泵宜帶有粉碎裝置;當提升含較多纖維物污水時,宜采用大通道潛水排污泵。
當潛水排污泵電機功率大于等于7.5kW或出水口管徑大于等于DN100時,可采用水泵固定自耦裝置;當潛水排污泵電機功率小于7.5kW或出水口管徑小于DN100時,可設軟管移動式安裝。污水集水池采用潛水排污泵排水時,應設水泵固定自耦裝置,方便水泵檢修。排水泵應能自動啟停和現場手動啟停。多臺水泵可并聯(lián)交替運行,也可分段投入運行。
(1)磨損腐蝕:指高速流體對金屬表面的一種沖刷腐蝕。流體沖刷磨損腐蝕不同于介質中含有固體顆粒時引起的磨蝕。水泵在運行中都會產生磨損,因此我們要盡量采用耐磨性好的材質,以降低其磨損腐蝕。當然,不同材料抗磨損腐蝕性能也不同。
(2)電化學腐蝕:電化學腐蝕是指由于金屬間電極電位的差異,使得異類金屬的接觸表面形成電池,從而使陽極金屬產生腐蝕的電化學過程。防止電化學腐蝕的措施,一是采用犧牲陽極,對陰極金屬進行保護;二是泵的流道要采用相同的金屬材料。
(3)晶間腐蝕:晶間腐蝕是一種局部腐蝕,主要是指不銹鋼晶粒之間析出碳化鉻的現象。晶間腐蝕對不銹鋼材料的腐蝕性極大。防止晶間腐蝕的措施是:對不銹鋼進行退火處理,或采用超低碳不銹鋼(C<0.03%)。
(4)均勻腐蝕:均勻腐蝕指腐蝕性液體接觸金屬表面時,整個金屬表面發(fā)生均勻的化學腐蝕。這是腐蝕型式中常見的型式,同時也是危害性小的一種腐蝕型式。防止均勻腐蝕的措施是:采取合適的材料(包括非金屬),在水泵設計時考慮足夠的腐蝕裕量。
(5)縫隙腐蝕:縫隙腐蝕是一種局部腐蝕,指縫隙中充滿腐蝕性液體后,由于縫隙中含氧量下降和(或)pH值降低導致金屬鈍態(tài)膜的局部破壞而引起的腐蝕。采用Cr、M0含量高的金屬可防止或降低縫隙腐蝕發(fā)生。
(6)點腐蝕:點腐蝕是一種局部腐蝕。由于金屬鈍態(tài)膜的局部破壞引起金屬表面某局部區(qū)域迅速形成半球形的凹坑,這一現象稱為點腐蝕。點腐蝕主要由Cl一引起。防止點腐蝕可采用含M0鋼(通常為2.5%Mo),并且隨著Cl一含量和溫度的上升,M0含量也應相應增加。
(7)應力腐蝕:應力腐蝕是指應力和腐蝕環(huán)境共同作用下引起的一種局部腐蝕。防止應力腐蝕的措施是采用高Ni含量(Ni;>25%一30%)的奧氏體Cr—Ni鋼。
(8)汽蝕腐蝕:泵發(fā)生汽蝕時引起的腐蝕稱汽蝕腐蝕。防止汽蝕腐蝕的實用、簡便的方法是防止發(fā)生汽蝕。但是水泵汽蝕是阻止不了的,水泵運行中或多或少會產生汽蝕,針對那些經常產生汽蝕腐蝕的水泵,可以采用抗耐汽蝕的材料,以增加其耐汽蝕性。
離心泵的水力損失有沖擊損失、漩渦損失和沿程磨擦損失。
離心泵
一、沖擊損失
每臺水泵都有自己的設計流量,當消耗在設計流量工況下工作時,入口處的液流是順著葉片進入葉輪的,因此不發(fā)生與葉片的撞擊,同樣出口液流亦不發(fā)生與泵殼的沖擊,這時效率較高。但當流量偏離設計工況時,其液流方向就要與葉片方向發(fā)生偏離,產生沖擊。
二、漩渦損失
在水泵中,過流截面是很復雜的空間截面,液體在這里通過時,流速太小和方向都要不斷地發(fā)生變化,因而不可避免地會產生漩渦損失。另外過流表面存在尖角、毛刺、死水區(qū) 時也會增大漩渦損失。
三、沿程摩擦損失
由于水泵過流表面的粗糙和液體具有粘性,所以液體在游動時就會產生摩擦阻力損失。損失大小用下式表示;
Hm=AQ2 式中A——系數。
畫在座標上,即是一條以原點為頂點的拋物線。
在各部位的水力損失中,葉輪內的水力損失大,占全部混淆黑白損失的一半左右;其次是導葉轉彎處的水力損失,占全部水力損失的1/4左右,而剩下的1/4水力損失,損失在葉輪到導葉、導葉擴散部分、反導葉到葉輪入口等幾個部位。
為了減少水泵的水力損失,應使液流各斷面變化平緩,速度大小合理。并選用合適的葉輪、導葉型和出入口安置角。另外還應提高過流部件的表面光潔度。
泵在中國是應用很廣泛的通用機械產品,據不完全統(tǒng)計,中國每年泵產品的產值在400億元以上,每年全國發(fā)電量的20%―25%要消耗在泵產品上,全國泵產品的制造廠家在6000家以上。
可是近些年來,國外泵閥企業(yè)紛紛進入中國,給我國國內企業(yè)帶來了巨大的沖擊。如何生存下去,是國內每家泵閥企業(yè)必須攻克的難題。
在過去的幾年內,應該看到我國泵行業(yè)的技術發(fā)展趨勢越來越與世界泵業(yè)技術發(fā)展趨向一致,但總體技術水平較低,在高、精、尖技術含量高的產品領域,泵產品供不應求。所以研發(fā)適應中國國內市場的高端泵產品,不免為我國泵閥企業(yè)生存下去的一條捷徑。
我國泵行業(yè)發(fā)展是存在很大空間的,據預測“十一·五”期間,我國泵行業(yè)將以25%的平均速度發(fā)展。泵產品國內市場占有率,“十一·五”期間預計可達到92%。由于國家注重重大工程國產化率的提高,因此,火電、核電和“三大化工”中的重點產品市場占有率預計可達80%~85%。
所以對于我國泵行業(yè),雖然存在巨大的挑戰(zhàn),同時也存在極大的發(fā)展?jié)摿Γ嘈烹S著我國泵行業(yè)不斷深入的發(fā)展,泵行業(yè)將取得不斷的進步,終將走向世界。
相對發(fā)達國家而言,我國水泵行業(yè)還比較落后。但有關人士指出,我國水泵業(yè)有可能利用后發(fā)優(yōu)勢實現跨越式發(fā)展。
入世后,我國水泵行業(yè)必須實施技術跨越發(fā)展。在水泵行業(yè),實現技術跨越發(fā)展產品的實例是很多的,如雙殼件高壓鍋爐給水泵、渣漿泵、螺桿泵、無堵塞泵、磁力泵等。這些產品技術水平上都有跨越,直接制造出了當時與國際水平相接近或水平相差不大的產品。有些企業(yè)利用國外先進技術改造自己的系列產品,實現技術跨越。如有些企業(yè)利用國外先進技術,在提高AY型油泵轉子剛性、提高可靠性、防咬合材料的應用等方面,有了技術跨越發(fā)展,AY型泵取代Y型泵占領了國內大部分油泵市場。這正如美國一位學者提出的“勝者全得理論”,即在高技術產業(yè)領域,只要在技術上超前一步,那怕是一小步,就有可能占領這個領域的大部分市場。
改革開放的20年,我國水泵行業(yè)在規(guī)模、實力、科技基礎、人才等方面都有了非常大的發(fā)展,為技術跨越發(fā)展提供了經濟和科技基礎。我國水泵行業(yè)有能力實現技術跨越發(fā)展,而且也只有實施技術跨越發(fā)展,才能不斷縮小與國外發(fā)達國家的差距,趕上或超過國外先進水平。
未來3~5年,影響中國泵市場需求和發(fā)展的主要內外因素主要有以下幾個方面: 一是國家宏觀經濟發(fā)展態(tài)勢在今后3~5年內仍被看好。一個較高的發(fā)展速度,從而對各類泵的市場需求產生新的多個增長點。 二是在未來3~5年內,泵制造業(yè)仍將保持遞進的發(fā)展速度,預計,泵制造業(yè)的年增長率至少要比機械工業(yè)年增長率高出2~3個百分點。 三是在未來3~5年內,中國泵市場和國際泵市場將完全融合。泵業(yè)市場競爭將進一步激烈,技術水平、質量、價格和服務即將成為一定時期內重要的因素。
環(huán)保用泵進入需求高峰
未來3~5年,中國為水處理機環(huán)保方面確定的重點地區(qū)和項目包括:南水北調工程、三河三湖污染防治項目、環(huán)渤海地區(qū)水資源改善和北京地區(qū)水資源保護。 從南水北調東線工程計劃興建的泵站需求來看,東線一期工程規(guī)劃新建21座泵站,需要各類泵共103臺,其中混流泵53臺、立式軸流泵23臺、臥式軸流泵7臺、貫流泵20臺;東線二期工程規(guī)劃新建泵站13座,需要各類泵共60臺,其中混流泵42臺、立式軸流泵4臺、貫流泵14臺;東線三期工程規(guī)劃新建泵站17座,需要各類泵共115臺,其中混流泵58臺、立式軸流泵39臺、臥式軸流泵4臺、貫流泵14臺。
未來3~5年,國家將投資1234億元用于三河三湖污染防治項目。預計到2005年,三河三湖流域應建成1511個治污項目。目前,已完成和在建的項目約720個,尚有近800個項目未開工建設。其中,淮河流域共有治污項目488個,包括161個城市污水處理工程;海河流域共有治污項目496個,包括168個城市污水處理工程;太湖流域共有治污項目231個,包括147個城市污水處理工程;遼河流域共有治污項目221個,包括65個城市污水處理工程;巢湖流域共有治污項目49個,包括17個城市污水處理工程;滇池流域共有項目26個。
未來3~5年,中國大中城市的污水處理場將以超常規(guī)的建設速度發(fā)展。預計到2005年,中國城市污水集中處理率將達到60%~80%。 上述分析預測表明,“十五”末期到“十一五”期間,中國環(huán)保用泵的市場,包括水工程用泵、污水處理用泵的市場需求將進入一個需求高峰。船舶、軍工用泵缺口較大受臺獨、海上運輸業(yè)、漁業(yè)發(fā)展的影響,為軍用艦船、駁輪、油輪、擺渡配套的泵及推進器市場看好。據專家介紹,用在艇、艦上的設備同民船設備的比例是1:9。