潛水排汙泵在工程中應用分析

潛水排汙泵是（shì）一種泵與電機連體，並同時潛入液下工作的泵類產品，與一般臥式泵或立式汙水泵相比，潛水排汙泵明顯具有以下幾個方麵的優點：

1、結（jié）構緊湊、占地（dì）麵（miàn）積小。潛水（shuǐ）排汙泵（bèng）由於（yú）潛入液下工作，因此可直接（jiē）安裝（zhuāng）於汙水池內，無需建造專（zhuān）門的泵房用來安裝泵及機（jī），可以（yǐ）節省大量的土地及基建費用。

2、安裝維修方便。小型的潛水排汙泵可以自由安裝，大（dà）型的潛水排汙泵一般都（dōu）配有自動藕合裝置可以進行自（zì）動安裝（zhuāng），安（ān）裝及維（wéi）修相當方便。

3、連續運轉時（shí）間長。潛（qián）水排汙泵由於泵和電機同軸，軸短，轉動部件重量（liàng）輕，因（yīn）此軸承上承受的載荷(徑向)相對較小，壽命比一般泵要長得多。

4、不存在汽蝕破壞及灌引水等問題。特別是（shì）後一點給操作人員帶來了很大的方便。

5、振動噪聲小，電機溫升低，對環（huán）境無汙染。

正是由於上述優（yōu）點，潛水排汙泵已越來越受到（dào）人們的重視（shì），使用的範圍也越（yuè）來越廣，由原來的單純地用來輸送清水到現在的可以輸送各種生活汙水、工（gōng）業廢水（shuǐ）、建（jiàn）築工地排水、液（yè）狀飼料等等。 在市政工程、工業、醫院、建築、飯店、水利建設等各行各業中起著十分（fèn）重要的作用。但是任何事物都是一（yī）分（fèn）為二的，對於潛水排汙泵來（lái）說關鍵的問（wèn）題是可用性問題，因為潛水排汙泵的使用場合是在液下;輸送的介質是一些含有固體物料的混合液體;泵與電（diàn）機離得很近;泵為立式布置，轉動部件重量與葉輪承受水壓力同向。這些問題都使得潛水（shuǐ）排汙泵在密封、電機承載（zǎi）能力、軸承布置及選用等方麵的要求比一般的汙水泵要高。

為了提高潛水排汙泵的（de）壽命，現在（zài）國內外（wài）大部分（fèn）廠家都在泵的保護係統上想辦法，即在泵發生泄漏、過載、超溫等故障時能進行自動報警，並自動停機備修（xiū）。可是（shì）我們認為，在（zài）潛水排汙泵中設置保護係統很有必要的，它能有效地保護電泵的安全（quán）運（yùn）行。但這並不是問題的關（guān）鍵，保護係統隻不過是在泵發生故障後的一種補救辦法（fǎ），是一種比較被動的辦法。問題的關（guān）鍵應該是從根本著手，徹底解決泵在密封、過載等方麵的問題，這才是一種較（jiào）為主動（dòng）的辦法。為此我們（men）把副葉輪流（liú）體動力密封技術及泵的無（wú）過載設計技術應用於潛水排汙泵中來，較大（dà）提高了泵密封可靠（kào）性和承載（zǎi）能（néng）力，延長了泵的使用壽命。

一、副葉輪（lún）流體（tǐ）動力（lì）密封技術的應用

所謂的副葉輪流體動力密封是指在泵的葉輪後蓋板背麵附近同軸反方向安裝一（yī）開式葉輪。當（dāng）泵工作時，副葉輪隨（suí）泵主（zhǔ）軸（zhóu）一（yī）起旋轉，副葉輪中的液體也會一起（qǐ）旋（xuán）轉，轉動的液體會產（chǎn）生一個向外的離（lí）心力，這個離（lí）心力一方麵頂住流向機械密封處（chù）的液體，降低了機械密封處的（de）壓力。另一方麵阻止介（jiè）質中的固體顆（kē）粒進入機械（xiè）密封的摩擦副中，減少機械密封磨塊的磨損，延長了其使用壽命。

副葉輪除了起到密封作用外，還可以起到降（jiàng）低（dī）軸向（xiàng）力的作用（yòng），在潛汙（wū）泵（bèng）中軸向力主要是由（yóu）液體作用在葉輪上的壓差力和整個轉動部（bù）分的重（chóng）力所組成（chéng），這兩個力的作（zuò）用方向是相同的，合力（lì）是由兩個力相加而成。可以看出，在性能參數完（wán）全相同的（de）情況下，潛汙泵的軸向力比一（yī）般臥式泵要大，而平衡難度比立（lì）式泵要難。所以在潛汙泵中，軸承容易損壞其原因（yīn）也是與軸向力大（dà）有著很大的關係。

而如果安裝了副葉輪，液體作用在副葉（yè）輪上壓差力的方向是與上述兩力的合（hé）力（lì）相反的，這（zhè）樣可（kě）以抵消一部分軸向（xiàng）力，也就起到了（le）延長軸承壽命的作用。但是使用副葉輪密封係統也有一（yī）個缺（quē）點，那就是在副葉輪上要消耗一部分能量，一般（bān）在3%左右（yòu），但是隻要設計合理，完全可以把這部分損失降低到低限度。

二、泵的無過載（zǎi）設計技（jì）術的應用

在一般的（de）離心泵中，功率總是隨著流（liú）量的增加而增加（jiā）的，也就是說，功（gōng）率曲線是一根隨流量增加而上升（shēng）的（de）曲（qǔ）線，這對泵的使用會帶（dài）來一個問（wèn）題：當泵在設計工況點運行時，一般來說，泵的功率小於電機額定功率，這台泵的使（shǐ）用是安全的（de）;但（dàn）是（shì）當泵（bèng）揚程降低時，流量（liàng）就會（huì）增加(從泵的性能曲線（xiàn）可以看出)，功率也隨之增加。

當流量超過設計工況點流量並（bìng）到達一定值時，泵的輸入功率可能會超（chāo）過電（diàn）機額定（dìng）功率而造成（chéng）電機（jī）過載而燒毀。電機過載運行時要麽保護係統動作使泵停止轉動;要麽（me）保護係統失靈使電機燒毀。泵的揚（yáng）程低於設計工況點揚（yáng）程使用的情（qíng）況（kuàng），在實際中也是經常會遇到的，一種（zhǒng）情況是在泵選型（xíng）時，泵的（de）揚程選得過高（gāo），而實際使用時（shí）泵是降低（dī）揚（yáng）程使用的;另一種情（qíng）況是，在（zài）使用中泵的工（gōng）況點不太好確定，換句話說泵的流（liú）量需要（yào）經常進行調節;還有一種情況是泵需要（yào）經常改變地點使用。這三種情況都有可能使泵過載而影響（xiǎng）泵的使用可靠性。可以這麽說，對於沒有全揚程特性的泵(包括潛水排汙泵)，其使用（yòng）範圍會（huì）受到很大程度上的限製。

所謂的全揚（yáng）程特性（xìng）(也稱無過載特征)是指功率（lǜ）曲線隨流量增加而上升的速度非（fēi）常緩慢，更理（lǐ）想的是當流量增加到某（mǒu）一定值時，功率不但不會再上升，反而會有所下降，也就是說功率曲線是一根有駝峰（fēng）的曲線（xiàn），如果這樣的話，我們隻要選擇電機額定功率略超過駝（tuó）峰點的功率值，那麽在0流量到大（dà）流量的整個範圍內，你無論在那一個（gè）工況點上運行（háng），泵的功率都不會超過電機功率而使泵過（guò）載，對於具備這種性能的泵，無論是選型還（hái）是使用時，都會非常方便和可靠。另外電（diàn）機（jī）功率也不需配得過大，可（kě）以節省可觀的設備費用。

左（zuǒ）圖為帶自耦裝置潛（qián）水排汙泵