淺析潛水排汙泵工作原理及技術要（yào）求

WQ係列潛水排汙泵是我（wǒ）公（gōng）司在引進國外技術的基礎上研製（zhì）的新一代潛水排汙（wū）泵。WQ係列泵具有高標準、高起點、高質量，該係列泵在製造工藝上具有許多特點：

設計工（gōng）藝

(1)WQ係列潛水排汙（wū）泵根據（jù）用戶的要（yào）求，在設計中采用我公司獨有（yǒu）的新潛水電泵設（shè）計軟件(CFD)計（jì）算機三維流體流場動力學數字模擬技術進行水力模型設計，設計的水力模型（xíng）效率高，具有通過（guò）一定（dìng）直徑的大顆（kē）粒、長纖維的能力，從而使水泵能在惡劣的環境中安全可靠運行。

(2)WQ係列潛水排（pái）汙泵采用機電一體化設計，結構（gòu）緊湊，使用方便。

(3)WQ係列（liè）潛水排（pái）汙泵具有多種保護功能：機（jī）組接線腔內漏水報（bào）警裝置，用於檢測接（jiē）線腔的密封狀（zhuàng）況，定子繞組內設有過（guò）熱保（bǎo）護裝（zhuāng）置，定子繞組防凝露裝置（zhì），推力軸承溫度測（cè）溫傳感器，水泵油室內設有（yǒu）機械（xiè）密封泄漏（lòu）報警裝（zhuāng）置。

(4)WQ係列潛水排汙泵采用自動耦合係統進行（háng）安裝，無（wú）需修建（jiàn）高大的泵房，降低工程費用。

製造和裝配工藝

潛水排汙泵製造（zào）上采用許多先（xiān）進的工（gōng）藝手段（duàn）。

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

(2)潛水排汙泵（bèng）電機引出線采用（yòng）特殊加（jiā）工處理（lǐ）。潛水排汙泵長期在（zài）水（shuǐ）下運行，工況惡劣，加上其它人為的不（bú）利因素，電纜會遭（zāo）到（dào）意外的損壞而使電機進水，電纜經過特（tè）殊硫化密封處（chù）理後消（xiāo）除了（le）電纜破損而損壞電泵（bèng）的隱患，主要（yào）原理（lǐ）是：潛水電纜由橡（xiàng）膠外包皮（pí）、填充物及電纜內芯組成，每根電纜內芯又由內（nèi）橡膠包皮及多股電（diàn）纜銅芯線（xiàn）組成，當（dāng）電纜外包皮或電纜內包皮破損後（hòu），介質水就（jiù）會順著電纜內芯與外包（bāo）皮等的（de）間隙（xì）或（huò）電纜內芯中的銅（tóng）芯（xīn）線間的間隙進入電機腔，從而燒毀電機，我公司針對上述現象，將單芯電纜去皮後錫化處理後（hòu）植入橡膠中，然後再將單芯電纜植入橡（xiàng）膠（jiāo）中後再用橡膠環密封，采用硫化橡膠水密電纜後，電（diàn）機（jī）能（néng）潛入（rù）水下20米並正常工作，從根本上消除了水進入電機的（de）途徑。

(3)潛水排汙泵轉子軸和軸承等（děng）裝配采用熱壓式裝配，主要零部件和關鍵部件均在數控加工（gōng）中心加工，在（zài）流水線上進行質量控製，在質量（liàng）檢測中心進行性能測試。

(4)潛（qián）水排（pái）汙泵鑄造（zào）運用先進的模具製（zhì）造技術，采用亞什蘭工藝製（zhì）芯，三（sān）維空間尺（chǐ）寸精度準確，水力部件和葉片流道部件表（biǎo）麵光滑、水力效率高，使零部件在製造過（guò）程中完全符合設計要求。

1、概（gài）述

1.1根據招標書要求（qiú），提供的潛水排汙泵，符合（hé）招標書中的技術要求。
　　
　　1.2提供（gòng）的潛水排（pái）汙泵（bèng）能夠滿足招標書中的有關製造、安裝和驗收的標準（zhǔn）、
　　
　　2、技術規格
　　
　　根據招標書的要（yào）求，提供相應（yīng）的潛水排汙泵：
　　
　　3、潛水排汙泵的使用（yòng）範（fàn）圍、使用條件
　　
　　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（dù）0~40℃，介質PH介於（yú）6-9之間。
　　
　　4、潛（qián）水排汙泵的技術要求（qiú）
　　
　　4.1潛水排汙泵能抽送含有碎布（bù）、短纖維材料及一般廢（fèi）物和其它（tā）一些未處（chù）理的汙水，並能通過直徑為出水口徑50%的固體顆粒。
　　
　　4.2潛水排汙泵能夠在規定的範圍內正常工作，無汽蝕發生，運行平穩，無（wú）卡死、停滯（zhì）現象，並具有穩定的壓（yā）頭流量特性，當泵在其特性（xìng）曲線上一點運行時，電機（jī）功率不超載。
　　
　　4.3潛水排汙泵的所有承壓零件均作氣壓試驗，試驗壓力為其設計壓力的（de）2倍，但不（bú）低於0.45Mpa，曆時30min而（ér）無泄漏現象。
　　
　　4.4潛水排汙泵在組裝後，進行（háng）0.2MPa氣壓試驗，曆時30min而無泄漏現象。
　　
　　4.5潛水排汙泵所有零部件、密封件、防腐塗料等（děng）均采用符合國家有關標（biāo）準的材料，其表麵光亮、無砂（shā）眼、裂痕等，為防止潛水排汙泵由於（yú）受介質（zhì）浸蝕，凡與水接觸麵（miàn）均作防鹽漬、防腐噴塗處理，表麵采用噴丸二次拋光除鏽並達到Sa2.5級，然後采用噴塗耐腐蝕環氧樹脂粉末的處理方式，塗層厚（hòu）度大（dà）於（yú）0.3mm小於（yú）1.4mm，流道（dào）表麵光滑平整，可保證塗層（céng）使用有效期（qī）不小於（yú）5年。
　　
　　4.6潛水排（pái）汙泵葉輪、轉子（zǐ）作動平衡（héng）試（shì）驗，平衡精度為（wéi）G6.3級，振動烈變不大（dà）於0.45mm/s。
　　
　　4.7潛水排汙泵采用水套式冷卻係統，可（kě）以保證在潛水電機完全露出水麵的條件下（xià）連續運（yùn）行，運行方式（shì）為連續運行、間隙運行或長期停止的恢（huī）複運行，每（měi）小（xiǎo）時允許起動15次而不（bú）會引起（qǐ）任（rèn）何（hé）損壞，為了保證電機溫升不大於規定要求，在電機結構上設（shè）有內外部冷卻通風結構（gòu），內部通風（fēng）結構確保電（diàn）機的溫度迅速的通過（guò）內風道冷卻、外部冷卻主要通（tōng）過水套（tào）中流動的介質（zhì）水將電機表麵的溫度由介質帶（dài）走從而達到降溫的（de）目的，每台潛水排汙泵都有一個完善的、內在冷卻係（xì）統，電機水冷卻夾套包圍定子（zǐ）室，葉輪背（bèi）部的葉片所產生（shēng）的背壓能把泵送液體的部（bù）分通過一個循環通道後作（zuò）為冷卻液體在冷卻係統中循環。無論（lùn）電機部分浸在所泵的液體（tǐ）中或直接曝（pù）露在空氣中，冷卻係統（tǒng）都能保證潛水排汙泵能在高40℃環境溫度（dù）下連續（xù）運行。
　　
　　4.8潛水排汙泵機組允許反轉，其大反轉轉（zhuǎn）速為運行中的可能出現的大飛逸轉速，為額（é）定轉（zhuǎn）速的130%，在持續時間2min的情況下，各部件不會出現損壞，為保證機組（zǔ）的安全，潛（qián）水（shuǐ）排汙泵在軸承的結構設計、軸（zhóu）承的強度設（shè）計、葉輪強度計算時，均按可（kě）能出現的大（dà）飛逸（yì）反轉轉速進行設計。
　　
　　4.9不鏽鋼銘牌牢固的固定（dìng）在每台泵的明顯的位置，銘牌采用衝壓的數字標誌。
　　
　　4.10每台泵的起（qǐ）吊耳置於上蓋的泵重（chóng）心附近牢固、可靠。
　　
　　5、潛水排（pái）汙泵結構
　　
　　5.1潛水排汙泵由潛水電機與水泵構成機電一體結構，為立式單級潛水泵，滲漏排水用潛（qián）水排（pái）汙泵安裝在泵房內，潛水排汙泵的出口與藕合接口連接，兩（liǎng）根平行的導軌（guǐ）固定在藕合底座上，藕合接口能沿著導軌從泵坑頂部到藕合底座間自由地滑動。當泵放下至下端時（shí），其藕合接口與藕合底（dǐ）座緊密結合（hé），依靠泵自身重量的壓力下就能（néng）完全的密封。泵的整（zhěng）個重量由藕合座承擔，泵體及泵底不（bú）與泵坑接觸。
　　
　　5.2為了保證潛（qián）水泵在（zài）長時間停機後，能順利啟動，為此潛水排汙泵（bèng）在結構（gòu）上設有電機防凝露（lù）裝（zhuāng）置(18.5kW以上)，確（què）保電（diàn）機絕緣保證在300MΩ以上。主要原理是（shì）：潛水（shuǐ）泵電機在實際運行中，有可能在停車時，漸漸吸（xī）潮，吸濕現（xiàn）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（diàn）泵電機的絕緣性，提高耐用性，本（běn）保護裝置通過檢測電泵信（xìn）號線電（diàn）阻值的變化，當濕度達到100%，即露點時，通過端子檢測到停機信（xìn）號，延時一段時間，本裝置（zhì）除濕加熱常開接點接通，驅動除濕（shī）加熱裝置。直至濕度達到70%自動停止（zhǐ）加熱。若（ruò）電機一起（qǐ）動，本控製係統立即停止工作，機械密（mì）封設有防砂裝（zhuāng）置（zhì）、軸承具備永久自潤滑（huá）功能並與介質（zhì）完全隔離。潛（qián）水排汙泵結構上設有繞組超溫報警開關，繞組漏水報警（jǐng），軸承超溫報警裝置，機械（xiè）密封設有漏水報（bào）警等功能（néng），所有保護功能均通過專用保護器進行保護。
　　
　　5.3潛水（shuǐ）排汙泵葉輪采用CFD計算機三維流體流（liú）場動力學數字模（mó）擬技術設計，根據設計所需要的（de）技術性能參數，采用CFD技術可以直觀的了解流體在（zài）葉輪和泵殼的共同（tóng）作用下的（de）受（shòu）力狀況和流場流態，設計（jì）的水力模型效率高、無堵塞，具有通過一定直徑的大顆粒、長纖維的能力，為大通道葉（yè）輪，葉輪為整體鑄造，葉（yè）輪與軸之間采（cǎi）用雙鍵內部（bù）鎖（suǒ）定結構，在正轉和反轉時均（jun1）不會鬆（sōng）動，在拆（chāi）卸時葉輪能方（fāng）便地（dì）從底部抽出。
　　
　　5.4為了保證（zhèng）潛水排汙泵始終處於高效（xiào）運行狀態（tài），在水泵葉輪和泵殼上設有耐磨（mó）密封環，並具有（yǒu）可靠的固定，能（néng）有效地保證葉輪與泵殼之間的密封，並能方便的更換。
　　
　　5.5潛水（shuǐ）排汙泵設有控製電纜和動力電纜，為了防止由（yóu）於電纜的密封失（shī）效而（ér）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（lì）電纜接線板將進線盒與電機完全密封分（fèn）隔開（kāi），外部物質不能進入電機，同時能為機組設備進行方便地維修。電纜電線密封采用特製的硫化橡膠密封頭，能方便地（dì）進行更換並能有效地密封，電（diàn）纜線采用YCW型橡（xiàng）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（míng）顯，在使用期內不會磨滅。
　　
　　5.6潛水排汙泵蝸殼采用CFD計算（suàn）機三維流體流場動力學數字模擬技術設計，根據設計所需（xū）要的技術性能參數設計，采（cǎi）用單蝸殼式（shì），側向排水，底部吸水，采（cǎi）用無（wú）阻塞偏心式結（jié）構設（shè）計，內流道光滑有規則變化（huà）且具有足夠大的截麵，可以使液體及固體物質能順利平穩地通過泵殼，為防止長（zhǎng）時間停機後水中汙物和有機（jī）物的沉澱（diàn）造（zào）成的（de）葉輪和（hé）蝸殼的堵（dǔ）塞現象（xiàng），根劇需要可（kě）在蝸殼結構上設有清理手孔和可拆卸的手蓋，能夠很方便的進行清理。
　　
　　5.7為確保潛水排汙泵正常可靠（kào）運行，在泵（bèng）軸配備串聯式雙層獨立的（de）機械密封（fēng），采用優質碳化鎢機械密封，機械（xiè）密封使用介質為PH5~10，正壓可承受1Mpa，負壓可承受0.5Mpa。機械密封設計（jì）壽命大於15000小時，密封裝置在油室內（nèi）運行，密封（fēng）接觸麵在常速條件下通過液壓作（zuò）用來潤（rùn）滑。在泵和油箱之間下部密封裝置有一隻靜止環和（hé）一（yī）隻正向旋轉的碳化鎢環。在油箱和電機（jī）腔之（zhī）間的上部密封裝（zhuāng）置配備一隻靜止環和一隻正向旋轉（zhuǎn）的碳化鎢環，機械密封的內（nèi）界麵通過自身（shēn）和彈簧係統保持緊（jǐn）密接觸，密封裝置自動補（bǔ）償磨損間隙，同時便於（yú）檢（jiǎn）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（dìng）空間（jiān）以容納由於溫度變（biàn）化引起的油的膨脹，排放孔和檢查（chá）孔（kǒng）有防漏密封裝置，並（bìng）從外麵容易疏通。
　　
　　5.8為了確保潛潛水排汙（wū）泵泵軸軸承的使用壽命不（bú）低於100000小時，在設計（jì）上采用進口軸承，結構上進行優（yōu）化設計，增（zēng）加（jiā）軸承的溫（wēn）度（dù）保護功能，改（gǎi）善軸承的（de）潤滑條件采用油脂潤（rùn）滑，使軸承能夠承受任何工況下的軸向和（hé）徑向載荷，並在（zài）結構上設有減小軸（zhóu）向力和保證軸向力平衡的措施，泵軸承完全與泵送的水（shuǐ）流（liú）分開。潛水排汙泵葉輪采用雙鍵內部鎖定結構固定在電機軸上，能方便（biàn）地更換。
　　
　　5.9潛水排（pái）汙泵采用鼠（shǔ）籠式異步電動（dòng）機，選（xuǎn）用優質產品，電機防護等（děng）級（jí）為IP68，電動機按濕（shī）熱型設計，具有（yǒu）防潮、防黴（méi）、防鹽霧的性（xìng）能，在長期停機後仍能保持優良的耐潮、耐壓及起動性能。允許每小時（shí）啟動15次以上。電動機（jī）的冷卻方法分內外二路。內風路的（de）設計，即轉子自帶電扇，在定（dìng）子鐵心軛部有軸向風道，能使電機轉子上（shàng）產生的熱（rè）量及定子繞組（zǔ）端部生產的熱量借助內風路的傳遞，與定子鐵心內(包括定子繞組的直線部分及鐵心)產生的熱量共同借（jiè）助於機座壁與外麵冷卻水流道裏的水進行熱交換，從而冷卻電機。機殼經0.45Mpa靜氣壓試驗不得有滲漏現象出現。
　　
　　5.10潛水排汙泵（bèng）定子采用F級絕（jué）緣，電機繞組（zǔ）高（gāo）耐熱溫度（dù）為155℃，在高40℃泵送介質溫度中大溫升不（bú）超過100K，定子（zǐ）繞組采用少膠絕（jué）緣結（jié）構，將少膠（jiāo）粉雲母帶連續繞（rào）包的線圈嵌入定子鐵心，經“VPI”真空壓力浸漆後，烘焙固化，使線圈與定子鐵心（xīn）形成一個整體，此絕緣處理（lǐ）工（gōng）藝通過抽真空排（pái）除線圈絕緣（yuán）層內、鐵心與線圈之間、鐵心與機殼之間的空（kōng）氣，然後用壓力將浸漬漆壓入到絕緣層內與鐵心與線圈之間空隙（xì）內，使它們成一（yī）個密實的整體（tǐ），該絕緣體係綜合性能優異，無氣隙，端部固定牢靠，因而電機的介損（sǔn）小、介電強度高、機械強度高、耐熱性好（hǎo）、導熱性能提高，運行可靠性（xìng）高，壽命（mìng）長，保證電機定子繞組在浸水72小時後絕緣電阻的下降值不（bú）會超過相應標準的規定值。定子（zǐ）繞組在（zài）製造過程中進行多次耐壓試驗，如繞（rào）組下線（xiàn）後、浸漆後、整機試驗後，後作出廠2UN+1000V的耐壓試驗。
　　
　　6、材質
　　
　　6.1潛水排汙泵葉輪、泵殼、機座等采用優質鑄鐵鑄造，具有較高的耐磨性和耐腐蝕性，能承受一定負荷的衝擊；
　　
　　6.2潛水排汙泵（bèng）軸采用2Cr13不鏽鋼製造，具有足（zú）夠的強度和剛度，在結構設計上采取了消除應力集中的措施，電（diàn）機軸與泵送介質（zhì）完全隔開；
　　
　　6.4潛水排汙泵的機械（xiè）密封采用碳化鎢材質，可（kě）確保使用壽命在15000小（xiǎo）時（shí）以上；
　　
　　6.5潛水排汙泵的（de）軸承采用進口軸承，其設計運（yùn）行（háng）壽命可確保在100000小時以上；
　　
　　6.6潛（qián）水排（pái）汙泵的靜密封采用丁晴-70O型圈（quān）；
　　
　　6.7潛水排汙泵所有（yǒu）緊固件螺栓、螺母（mǔ）均采用不（bú）鏽鋼件。
　　
　　7、潛水（shuǐ）排汙泵（bèng）的性能保（bǎo）證
　　
　　每（měi）台潛水排汙泵在組裝完畢後，進行性能測試，確保機組的整體性能符合有關標準，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（bào）告提供用戶，潛水排汙泵保（bǎo）證平（píng）均故障間隔時間不（bú）小於8000小時，機組的設計（jì）使用壽命不小於25年。
　　
　　8、潛（qián）水排汙泵的運行控製
　　
　　每台潛（qián）水排汙泵均引出控製保（bǎo）護信（xìn）號線，采用專用控製櫃進行控製（zhì），能滿足手動、自動控製，還能夠接受（shòu）中央控製的遠距離操（cāo）縱。具有對（duì）泵進行過載、缺相、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（kào）運行。
　　
　　監測裝置：
　　
　　根據招標書的控製及保護要求，設置以下功能，專用於潛水泵（bèng）性能檢測，及除濕加熱等綜（zōng）合保護等。
　　
　　A、電機定子繞組超（chāo）溫報警控製：
　　
　　當潛水泵電機出現（xiàn）故障時(過載、斷（duàn）相、缺相)繞組溫度驟增，當超（chāo）溫時麵板繞組指示燈（dēng）不斷閃爍，以示電機過熱故障，保（bǎo）護裝置自動停機。
　　
　　B、推力軸承超溫報警控製：
　　
　　當潛水泵軸承出現故障時溫度驟增，當超溫時，本（běn）裝置故障輸出，麵板軸承過熱（rè）指示燈閃光報警（jǐng），保護裝置自動（dòng）停機。
　　
　　C、推力（lì）軸承油室濕度報警控製：
　　
　　當潛水泵油室出現漏水故障時，危及電泵正常（cháng）運行，本保護裝置故障輸出，麵板上油室浸水指（zhǐ）示燈閃光報警，保護裝置自動停（tíng）機。
　　
　　D、電（diàn）機內腔漏水報警控（kòng）製：
　　
　　當潛水泵電機內腔出現漏水故（gù）障時（shí），危及電泵正（zhèng）常運行，本保護裝置故障（zhàng）輸出，麵板上（shàng）各漏水指示（shì）燈閃光報警，保護裝置自動停機。
　　
　　E、電泵電（diàn）機絕緣，防潮報警控製：
　　
　　潛水泵電機在實際運行中，有可能在停車時，漸漸（jiàn）吸潮，吸濕現象將反映（yìng）在（zài）電機（jī）絕緣電阻的（de）緩慢（màn）下降，進而造成電機（jī）的損（sǔn）害。為保（bǎo）護潛（qián）水（shuǐ）電泵電機的絕緣性，提高耐用性，本保護裝置通過檢（jiǎn）測電泵信號（hào）線電阻值的變化，當濕（shī）度（dù）達到100%，即露點時，通過端子檢測到停機信號，延時一段時間，本（běn）裝置除濕加熱常開接點接通，驅動除濕加熱裝置。直至濕度達到70%自動停（tíng）止加熱。若電機一起動，本控製係統立（lì）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安裝或（huò）濕式自動耦合安裝係（xì）統進行安裝，能（néng）方便（biàn）的進行（háng）安裝、調試和（hé）維護保養。
　　
　　10、配套範圍
　　
　　潛水排汙泵為整套（tào）設備，主要包括：
　　
　　潛水泵主機(泵機一體（tǐ）)；自動耦合裝置（zhì）；啟動控製櫃；隨機（jī）備品備件。
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