淺析潛水排汙泵工作（zuò）原理及技術要求

WQ係列潛水排汙泵是我（wǒ）公司（sī）在引進國外技（jì）術的基礎上研製的新一代潛水排汙泵。WQ係列泵（bèng）具有高標準、高起點、高（gāo）質（zhì）量，該係列泵在製造工藝（yì）上具有許多特點：

設計工藝

(1)WQ係列潛水排汙泵根據用戶的要求，在設計中采用我公司獨有的新潛水電泵設計軟件(CFD)計算機三維流體流（liú）場動力學數字模擬（nǐ）技術進行水（shuǐ）力模（mó）型設計，設計的水力模（mó）型效率高，具有通過一定直徑（jìng）的大（dà）顆粒、長纖維的能力，從而使水泵能在惡劣的環境中安（ān）全（quán）可靠運行（háng）。

(2)WQ係（xì）列潛水排汙泵采用機電一體化設計，結構緊湊，使用方便。

(3)WQ係列潛水排汙泵具有多種保（bǎo）護功能：機組接線腔（qiāng）內漏水（shuǐ）報警裝置，用於檢測接線腔的密（mì）封狀況，定子繞組內設有過熱保護裝置，定子繞組防凝露裝置，推力軸承溫度測溫傳感器，水泵油室內設有機械密封泄漏報警裝置。

(4)WQ係列潛水排汙泵采用自動耦（ǒu）合係統進行（háng）安（ān）裝（zhuāng），無需修建高大的泵房，降低（dī）工程費（fèi）用。

製造和（hé）裝配工藝

潛水排汙泵製造上采用許多先（xiān）進（jìn）的工藝手段。

(1)潛水排汙泵葉輪采用先進的水力模型設計，葉輪動平衡（héng）采用上海申光平衡試驗機進行平（píng）衡試驗，使動平衡精度達（dá）到（dào）G6.3級，從而確保水泵運行平穩，無振動、運行噪音小於75分貝。

(2)潛水排（pái）汙（wū）泵電機引（yǐn）出（chū）線采用特殊加（jiā）工處理。潛水排汙泵長期在水下運行，工況（kuàng）惡劣，加上（shàng）其它人為的（de）不利因素，電纜會（huì）遭到意外的損壞而使電機進水，電纜經過特殊硫化密封處理後消除了電纜破損而損壞電泵的隱患（huàn），主要原理是（shì）：潛水電纜由（yóu）橡（xiàng）膠（jiāo）外包皮、填充物及電纜（lǎn）內（nèi）芯組成，每根電纜內芯又由內（nèi）橡膠包皮及多股電纜銅芯線組成，當電纜（lǎn）外包皮或電纜內包皮破損後，介質水就會順（shùn）著電纜內（nèi）芯與外包皮等的間隙或電纜內芯中的銅（tóng）芯（xīn）線間的（de）間（jiān）隙進入電機腔，從而燒毀電機，我公（gōng）司針對上（shàng）述現象，將單芯電纜去（qù）皮（pí）後錫化處理後植入橡膠中（zhōng），然後再將單芯電纜植（zhí）入橡膠中後再用橡（xiàng）膠環密封，采用硫化橡膠（jiāo）水密電纜後，電機能潛入水下20米並正常工作，從根本上消除（chú）了水（shuǐ）進入電機的途徑。

(3)潛水（shuǐ）排汙泵轉子軸和軸（zhóu）承等裝（zhuāng）配采用熱壓式裝配，主要零部件和關鍵部件均（jun1）在（zài）數控加工中心加工，在流水線上進（jìn）行質量控製，在質量檢測（cè）中心進行性能測試（shì）。

(4)潛水（shuǐ）排汙泵鑄造（zào）運用先進的模具製造技術，采用亞（yà）什蘭工藝製芯（xīn），三維（wéi）空間尺寸精度準（zhǔn）確，水力部件和（hé）葉片流道部件表麵光滑、水力效率高，使零部件在（zài）製造過程（chéng）中完全符合設計要求。

1、概述

1.1根據招標書要求，提供的潛（qián）水排（pái）汙泵，符合招標書中（zhōng）的技（jì）術要求。
　　
　　1.2提供的潛水排汙泵（bèng）能夠滿足招標書（shū）中的有關製造、安裝和驗收（shōu）的標準、
　　
　　2、技術規格
　　
　　根（gēn）據招標書的（de）要求，提供相應的潛水排汙泵：
　　
　　3、潛水排汙泵的使用範圍、使用條（tiáo）件
　　
　　3.1汙水處理廠工藝流程用水泵；
　　
　　3.2雨水泵站用水泵；
　　
　　3.3工作介質：含泥汙水，介質溫度0~40℃，介質PH介（jiè）於6-9之間。
　　
　　4、潛水排汙泵的技術要求
　　
　　4.1潛水排汙泵能抽送含有碎布、短纖維材料（liào）及一般廢物和其它一些（xiē）未處理的汙水，並能通過（guò）直徑為出水口徑50%的固體（tǐ）顆粒。
　　
　　4.2潛水排汙泵能（néng）夠在規定的範圍內正常工作，無汽蝕發生，運行平穩，無卡死、停滯現象，並具有穩定的（de）壓頭流量特（tè）性，當（dāng）泵在其（qí）特性曲線上一（yī）點運行時，電機功率不超載。
　　
　　4.3潛水排（pái）汙（wū）泵的所有（yǒu）承壓零（líng）件均作氣壓試驗，試驗壓力為其設計壓力的2倍，但（dàn）不低於0.45Mpa，曆時30min而無泄漏現象。
　　
　　4.4潛水排汙泵在組裝後，進行0.2MPa氣壓試驗，曆時30min而無泄漏（lòu）現象。
　　
　　4.5潛水排汙泵所有零部件、密（mì）封件、防腐塗料等均采用符合國家有關（guān）標準的材料，其表麵光亮、無砂眼、裂痕等，為防止潛水排汙泵（bèng）由於受介質浸蝕，凡與水接（jiē）觸麵均作防鹽漬、防腐（fǔ）噴塗處理，表麵采用噴丸二次（cì）拋光除鏽並達到Sa2.5級（jí），然後采用噴塗耐腐蝕環氧樹脂粉末的處理方式，塗層厚度（dù）大於0.3mm小於（yú）1.4mm，流道表麵光滑平整，可保證塗層使用有效期不小於5年。
　　
　　4.6潛水排汙（wū）泵葉輪、轉子作動（dòng）平衡試驗，平衡精度（dù）為G6.3級，振動烈變不大於0.45mm/s。
　　
　　4.7潛水排汙泵采（cǎi）用（yòng）水套式冷卻係統，可以保證在潛水電機完（wán）全露（lù）出（chū）水麵的條件下連續運行，運（yùn）行方（fāng）式為連續運行、間隙運行或長期停（tíng）止（zhǐ）的恢複運行，每小時允許起動15次而（ér）不會引起任何損壞，為了保（bǎo）證電機溫升不大於規定要求，在電機結構上設有內外部冷卻通風結構，內部通風結構確保電機的溫（wēn）度迅速的通過內風道冷卻、外部冷卻主要通過水套中（zhōng）流動的介質水將電機表麵的溫度由介質帶走從而達到降（jiàng）溫的目的，每台潛水排（pái）汙泵都有一個完善的、內在冷卻係統，電機水冷卻夾套（tào）包圍定子室，葉輪背部的葉片所產生的背壓能把泵送液體的部分通過一個循環通道後作為冷卻液體在冷（lěng）卻係統中循環。無論電機部分浸在所泵的液體中或直接（jiē）曝露在空氣中，冷卻係統都能（néng）保證潛水排（pái）汙泵（bèng）能在（zài）高40℃環境溫度下連續運（yùn）行。
　　
　　4.8潛水排汙泵機組允許（xǔ）反轉，其大反轉轉速為（wéi）運行中的可能出現的大飛逸轉（zhuǎn）速，為額定轉速的130%，在持續時（shí）間2min的情況下，各部件不會出現損壞，為保證機組（zǔ）的安全，潛水排汙泵在軸（zhóu）承的結構設計、軸承的（de）強度設計、葉輪強度計算時，均按可能出現的大飛逸反轉轉速進行設計。
　　
　　4.9不鏽鋼銘牌牢固（gù）的（de）固定在每台泵的明顯的位置，銘牌采用衝壓的數字標誌。
　　
　　4.10每台泵的（de）起吊耳置於上蓋的泵重心附近牢（láo）固、可靠。
　　
　　5、潛水排汙泵結構
　　
　　5.1潛水排汙泵由潛水電機與水泵構成機（jī）電（diàn）一體結構，為立式單級潛水泵，滲漏排水用潛水（shuǐ）排汙泵安裝在（zài）泵房（fáng）內，潛水排汙泵的出口與藕合接口連接，兩根平（píng）行的導（dǎo）軌固定在藕（ǒu）合底座上，藕合接口能沿著導軌（guǐ）從泵坑頂部到藕合底座間自由地滑動。當泵放（fàng）下至下端時（shí），其藕合接口與藕（ǒu）合底座（zuò）緊（jǐn）密結合，依靠（kào）泵自身重量的壓（yā）力下就能完全的密封。泵的整（zhěng）個重量由藕合（hé）座承擔，泵體及泵底不與泵坑接觸。
　　
　　5.2為了保證潛水（shuǐ）泵在長時間停機後，能順利（lì）啟動，為（wéi）此潛（qián）水排汙泵在結構上設有電機防凝露裝置(18.5kW以（yǐ）上)，確保電機絕緣保證在（zài）300MΩ以上。主要原理（lǐ）是：潛水泵電機在實際運行中，有可能在停車（chē）時，漸漸吸潮，吸濕現象將反映在電機絕緣電阻（zǔ）的緩慢下降，進而造成（chéng）電機的損害。為保護潛水電泵電機的絕緣性，提高耐用（yòng）性，本保護裝置通過檢測電泵信號線電（diàn）阻值的變化，當濕度達到100%，即（jí）露點時，通（tōng）過端子檢測（cè）到停機信號，延時一段時間，本裝置除（chú）濕加熱常開接點接通，驅（qū）動除（chú）濕加熱（rè）裝置。直至濕（shī）度達到70%自動停（tíng）止加熱。若電機一起動，本控製係（xì）統立即停止工作，機械密封設有防砂裝置、軸承具備永久自潤滑功能並與介質完全隔離。潛水排汙泵結構上設有繞（rào）組超溫報警開關（guān），繞組漏水報警，軸承超溫報警裝置，機械密封設有漏水報警等功能，所有保護功能均（jun1）通（tōng）過專用保護器進行保護。
　　
　　5.3潛水排汙泵葉輪采用CFD計算機三維流體流場動力學數字模擬技術設計，根據設計所需要的技術性能參（cān）數，采用CFD技術可以直觀的了解流體（tǐ）在葉輪和泵殼的共同（tóng）作用下的受力狀況和流（liú）場流態（tài），設計（jì）的水力模型效率高、無堵塞（sāi），具（jù）有通過一定直徑（jìng）的大顆粒、長纖維的能力，為大（dà）通道葉輪（lún），葉輪為整體鑄造，葉輪與軸之間采用（yòng）雙鍵內部鎖定結構，在正轉（zhuǎn）和反轉時均不會鬆（sōng）動，在拆卸時葉輪能（néng）方便地從（cóng）底部抽出。
　　
　　5.4為了保證潛水排汙泵始（shǐ）終處於高效（xiào）運行（háng）狀態，在水泵葉輪和泵殼上設有耐磨密封環，並具有可靠的固定，能有效地保證葉輪與泵殼之間的（de）密封，並能方便的更換。
　　
　　5.5潛水排汙泵設有控製電（diàn）纜和動力（lì）電纜（lǎn），為（wéi）了防止由於電纜的密封失效而使介質進入電機的隱患，潛水排汙泵在結構上采取用電纜進線盒的動力電（diàn）纜接線（xiàn）板將進線盒與電機完全密封（fēng）分（fèn）隔開，外部物質不能（néng）進入電機，同時能為機組設備進行方（fāng）便（biàn）地維（wéi）修。電纜電線密封采用特製的硫化橡膠密封頭（tóu），能方便地進行更換並能有效地密封，電纜線采用YCW型橡套電纜，為柔性防水電（diàn）纜，電纜長度為10米，電纜帶有接地線，為黑色，接標誌明顯，在使用期內不會磨滅（miè）。
　　
　　5.6潛水排汙泵蝸殼采用CFD計算機三維流（liú）體流場動力學數字模擬技術（shù）設計，根據設（shè）計所（suǒ）需（xū）要的技術性能參數設計，采用單蝸殼（ké）式，側向排水，底部吸水，采用無阻塞偏心式結構設計（jì），內流道光滑有（yǒu）規則變化且具有足夠大的截麵，可以使液體及（jí）固體物質能順利平穩地通過泵殼，為防止（zhǐ）長時間停機後水中汙物和有機物的沉澱造成的葉輪（lún）和蝸殼的堵塞現象，根劇需要可在蝸殼結構（gòu）上（shàng）設有清理手孔（kǒng）和可拆卸的手蓋，能（néng）夠很方便的進行清理。
　　
　　5.7為確（què）保潛水排汙泵正（zhèng）常可靠（kào）運行，在泵軸配備串聯式雙層獨立的機械（xiè）密封，采用優（yōu）質碳（tàn）化鎢機械密封，機械密封使用介質為PH5~10，正壓可承受1Mpa，負（fù）壓可承受0.5Mpa。機械密封設計壽命大於15000小時（shí），密（mì）封裝置在油室內（nèi）運行，密（mì）封接觸麵在常速條件下通過液壓作用來潤滑。在泵和油箱（xiāng）之間下部密封裝置有一隻靜止環和一隻正向旋轉的碳化鎢環。在油箱和電機腔（qiāng）之間的上（shàng）部（bù）密（mì）封裝置配備一（yī）隻靜止環和一隻正向旋轉的碳化鎢環，機械（xiè）密（mì）封的內界麵通過（guò）自身和彈簧係統保（bǎo）持緊密接觸，密封裝（zhuāng）置自動補償磨損間隙，同時便於檢查和更換。每台泵的軸封係統配備一隻油室，油室內具有一定空間以容納由於溫度變化引起的油的膨脹，排放孔和檢查孔有防（fáng）漏密封裝置，並從外麵容（róng）易疏通。
　　
　　5.8為（wéi）了確保潛潛水排汙泵（bèng）泵軸軸承的使用壽命（mìng）不低（dī）於100000小時（shí），在設計上采用進口（kǒu）軸承，結（jié）構上進行優化設計，增（zēng）加軸承的溫度保護功能，改善軸承的潤滑條件采用油脂潤滑，使軸承能夠承受任何工況下的軸向和徑向載荷，並（bìng）在結構上設有減小軸向（xiàng）力和保（bǎo）證軸向力平衡的措施，泵軸承完全（quán）與泵送的水（shuǐ）流分開。潛水（shuǐ）排汙泵葉輪采（cǎi）用雙鍵內部鎖定結構固定在電機（jī）軸（zhóu）上，能方便地更（gèng）換。
　　
　　5.9潛（qián）水排汙泵采用鼠籠（lóng）式異步電（diàn）動機，選用優質產品，電（diàn）機防護等級為IP68，電動機按濕熱型設計，具有防（fáng）潮、防黴、防（fáng）鹽霧的性能，在長期停機後仍能保（bǎo）持優良的（de）耐潮、耐壓及起動（dòng）性能。允許每（měi）小時啟動（dòng）15次（cì）以上。電（diàn）動機的冷卻方法分內外二路。內風路的設計，即轉子（zǐ）自帶電扇，在定子鐵心軛部有軸向風道，能使電機轉子上產生的熱量（liàng）及定（dìng）子繞組端部生產的熱量借助內風路的傳遞，與定子鐵心內(包括定子繞組的直（zhí）線部分及鐵心（xīn）)產生的熱量（liàng）共同借助於機座壁與外麵（miàn）冷卻水流道裏的水進行熱交換，從而冷卻電機。機殼經0.45Mpa靜（jìng）氣壓試（shì）驗（yàn）不得有滲漏（lòu）現象出現。
　　
　　5.10潛水排汙泵定子（zǐ）采用F級絕緣，電機繞組高耐熱溫度為155℃，在高40℃泵送介質溫度中大溫升不（bú）超過100K，定子繞組采（cǎi）用少膠絕（jué）緣結構，將少膠粉雲母帶連續繞包的線圈嵌（qiàn）入定子鐵心，經“VPI”真（zhēn）空壓力浸漆後，烘焙固化，使線圈與定子鐵心形成一個整體，此絕緣處理工藝通過抽真空排除線圈絕緣層內（nèi）、鐵心與線圈之間、鐵心與（yǔ）機殼之間的空氣，然後用壓（yā）力（lì）將浸漬漆壓入到絕緣層內與鐵心與線圈之間空隙內，使它們成一個密實的整體，該絕緣體係綜合性能優異，無氣隙（xì），端部固定牢靠，因而電機的介損小、介電強度（dù）高、機械強度高、耐熱性好、導（dǎo）熱性能（néng）提高，運行可靠性高，壽命長（zhǎng），保證電機定子繞組在浸水72小時（shí）後絕緣電阻的（de）下降值不會超（chāo）過相應（yīng）標準的規定值。定子繞組（zǔ）在製造過程中進（jìn）行多次耐壓試驗，如繞組下線（xiàn）後、浸漆後、整機（jī）試驗後，後作出廠2UN+1000V的耐壓試驗。
　　
　　6、材（cái）質
　　
　　6.1潛水排汙泵葉輪、泵殼、機座等采用優質鑄（zhù）鐵鑄造，具有較高（gāo）的耐磨性和耐腐蝕性，能承受一定負（fù）荷的衝擊；
　　
　　6.2潛水排汙泵軸采用2Cr13不鏽鋼製造，具有（yǒu）足夠的強度和剛度，在結（jié）構設計上采取了消（xiāo）除應力集中的措施，電機軸（zhóu）與泵（bèng）送介質完全隔開；
　　
　　6.4潛水排汙泵的機械密封（fēng）采用碳化鎢材質，可確保（bǎo）使用壽命在15000小時以上；
　　
　　6.5潛水排汙泵的軸承采用進口軸承，其設計運行壽命可確保在（zài）100000小時以上；
　　
　　6.6潛水排汙泵（bèng）的靜密封采用丁晴-70O型圈；
　　
　　6.7潛水排汙（wū）泵所（suǒ）有緊固件螺（luó）栓（shuān）、螺母均采用不鏽鋼件（jiàn）。
　　
　　7、潛水排汙泵的性能保證
　　
　　每台潛水排汙泵在組裝完畢後，進行性（xìng）能測試，確保機組的整體性能符合（hé）有關標準，測試內容包括：流量-揚程曲線，流量-功率曲線，流量-效率曲線，並將測試報告提供用戶，潛水排汙泵保證平均故障間隔時間不小於（yú）8000小時，機組的設計使（shǐ）用壽命不小於（yú）25年。
　　
　　8、潛水（shuǐ）排（pái）汙泵（bèng）的運行控製
　　
　　每台潛水排汙泵均引出控製保護信號線，采用（yòng）專用控製櫃進行控製，能滿（mǎn）足（zú）手動、自動控製，還能夠接受中央控製的遠距離操縱。具有對泵進行過（guò）載（zǎi）、缺相（xiàng）、短路、泄漏、超溫、除濕等保護功能和提供相應的信號指示，可確保機組可靠運行。
　　
　　監測裝置：
　　
　　根據招（zhāo）標書的控製及保護要（yào）求（qiú），設置以下功能，專用於潛水泵性能檢測，及除濕加熱等綜合保護等。
　　
　　A、電機定子繞組超溫報警控製：
　　
　　當潛水泵電機出現故障時(過載、斷相、缺相（xiàng）)繞組溫度驟增，當超溫時麵板繞組指示燈不斷閃爍，以示電機過熱故障，保護（hù）裝置自動停機。
　　
　　B、推力軸承超溫（wēn）報（bào）警控製：
　　
　　當潛水泵軸承出現故障時溫度驟（zhòu）增，當超溫時，本（běn）裝置故障輸出，麵板軸承過（guò）熱指示燈閃光報（bào）警，保護裝置自動停（tíng）機。
　　
　　C、推力軸承油室濕度報（bào）警控製：
　　
　　當潛水泵油室出現漏水故（gù）障（zhàng）時，危（wēi）及電泵正常（cháng）運行，本（běn）保護裝置故障（zhàng）輸出，麵板上油室浸水指示燈閃光報警，保護裝置自動停機。
　　
　　D、電機內腔漏水報警控製：
　　
　　當潛水泵電機內腔出（chū）現漏水故障時，危及電泵正常運行（háng），本保護（hù）裝置故障輸出，麵板（bǎn）上各漏水指示燈閃光報警，保護裝置自動（dòng）停機。
　　
　　E、電泵電機（jī）絕緣，防潮報警控製：
　　
　　潛（qián）水（shuǐ）泵電（diàn）機在實際運行中，有可（kě）能在停車時，漸（jiàn）漸吸潮（cháo），吸濕現象將反映在電機絕緣電阻的緩慢下降，進而造成電機的損害。為保護潛水電泵電機的絕緣性，提高耐用性，本保護裝（zhuāng）置（zhì）通過檢測電泵信號線電阻值（zhí）的變化，當濕度達（dá）到100%，即露點時，通過端子檢測到停機信（xìn）號（hào），延（yán）時一段時間，本裝（zhuāng）置除濕加熱常開接點接通（tōng），驅動除濕加熱裝置。直至濕（shī）度達到70%自動停止加熱。若電機一（yī）起動，本控製係統立即停止工作。
　　
　　9、潛水排汙泵的安裝
　　
　　每台潛水排汙泵都可以根據需要可采用幹式（shì）安裝或（huò）濕（shī）式自（zì）動耦合安裝（zhuāng）係統進行安裝（zhuāng），能方（fāng）便的進行安裝、調試和（hé）維護保（bǎo）養。
　　
　　10、配套範圍
　　
　　潛水排汙泵為整套設備，主要包括：
　　
　　潛（qián）水（shuǐ）泵（bèng）主機(泵機一體)；自動耦合裝置；啟動（dòng）控製櫃；隨機（jī）備品備件。
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