工程中潜水排污泵的使用情况及优点
一、泵的无过载设计(jì)技术的应用
在一般的离心泵中,功率总是随着(zhe)流量的增加而增加的,也就是说,功率曲线是一根随流(liú)量增加而(ér)上升的曲线,这对泵的使用会带来一个问题:当泵在设计工况点运行时,一般来(lái)说,泵的功率小于电机额定功率,这台泵的使用是安全的;但是当泵扬程降低时,流量(liàng)就(jiù)会增加(从(cóng)泵的性能曲线可以看出),功率也(yě)随之增加。
当流量超过设计工况点流(liú)量并到达一定值(zhí)时(shí),泵的输入功率(lǜ)可能会超过电(diàn)机额定功率而造(zào)成电机过载而烧毁。电机过载运行时要么保护系统动作使泵停止转动;要么保护(hù)系统失灵使电(diàn)机烧毁。
泵的扬程低(dī)于设计工况点扬程使用(yòng)的情况,在实际中也是经常会遇到的,一种情况是在泵选型时,泵的扬程选(xuǎn)得过高,而实(shí)际使用时泵是降低(dī)扬程使用的;另一(yī)种情况是,在使(shǐ)用(yòng)中泵的工况(kuàng)点不太好确定,换句话说泵的(de)流量需要(yào)经常进行(háng)调节;还(hái)有一种情(qíng)况是泵需(xū)要经常(cháng)改变地点使用。这三种情况者陌可能使泵过载而影响泵的使用可*性(xìng)。可(kě)以这么说,对于没有(yǒu)全扬程特性的(de)泵(包括(kuò)潜水排污泵),其使用范围会受到很大程度上的限制。
所谓(wèi)的全扬程特性(也称无过载特征)是指功率曲线随流量增加而上升的速度非常缓慢,更理想的是当(dāng)流(liú)量增加到某一定值时,功率不但不会再上升,反而会有所下降,也就是(shì)说功率曲线是一根有驼峰的曲线,如果这样的话,我们只要选择电机额定功率略超过驼峰点的功率值,那么在0流量到大流量的整个范围(wéi)内,你无论在那一个工况点上运行,泵的功率都不会超过电机功率而使泵过载,对于具备这种性能的泵,无论是选型还是使用时(shí),都(dōu)会非常方便。另外(wài)电机功率也不需配得过大(dà),可(kě)以节省可观的设备费(fèi)用。
WQ潜(qián)水排(pái)污泵是(shì)一种(zhǒng)泵与电机连体,并同时潜入液下工作的泵类产品,与一般卧式污水泵(bèng)或立(lì)式无阻塞排污泵相比,潜水排污泵明显具有以(yǐ)下几个(gè)方面的优点:
1.结构紧凑、占地面(miàn)积小。潜水排污泵由于潜入液下工作,因此可直接安装于(yú)污水池内(nèi),无需建造专门(mén)的泵房用来(lái)安装泵(bèng)及机,可(kě)以节省大量的土地(dì)及基建费用。
2.安装维修方(fāng)便。小型的潜水排污(wū)泵可(kě)以自由安装,大型的潜水排污(wū)泵(bèng)一般都配有自动(dòng)藕合装置可以进行自动安装,安装及维修相当方便。
3.连续运转时间长。潜水排污泵由于泵和电机同轴,轴短,转动部件(jiàn)重量轻,因(yīn)此轴承上承受的载荷(径向(xiàng))相对较小,寿命比一般泵要长得多。
4.不存在汽蚀破坏及灌引水(shuǐ)等问题。特别是后一点给操作人员带来了很大的方便。
5.振动噪声小,电机温升低,对环境(jìng)无污染。
正(zhèng)是由于上述优点(diǎn),潜水排污泵(bèng)已越来越受到人们(men)的重视,使用的范围也越(yuè)来越广,由原来的(de)单纯地用来(lái)输送清水到现在的可以输送各种生活污水、工业废水、建筑工地排水、液状饲料等等。
在市政工程、工(gōng)业、医院、建筑、饭(fàn)店、水利建设等各行各业中起着十分重要的作用。
但是(shì)任何事物都是一分为二的,对于(yú)潜(qián)水(shuǐ)排污泵来说关键的问题是可*性问题,因为潜水排污泵的使用场合是在液下;输送的介质是一些含有固体物料的混合液体;泵与电机得很近;泵为立式布置,转动部件(jiàn)重量与叶轮承受水压力同(tóng)向。这些问题都使得潜水排污泵在密(mì)封(fēng)、电机承载能力、轴承布置及选(xuǎn)用等方面(miàn)的要(yào)求比一(yī)般的污水泵要高。
为了提高潜(qián)水排污泵的寿命,现在国内外大部分厂家都在泵的保护系统上(shàng)想办法,即在泵发生泄漏、过载、超温等故(gù)障时能进(jìn)行自动报警,并自动停机备修。可是(shì)我们认为,在潜水排污泵中设置保护系统很有必要的,它能有效地保护电泵(bèng)的安全运(yùn)行。
但这并不(bú)是问题的关键,保护系统只不过是在泵发生(shēng)故障后的一种补救办法,是一种比较被动的办法。问题的关键应该是从根本着手,彻底解决(jué)泵在密封、过载等方面的问题,这才是一种较为主动的办法。为此我们把副(fù)叶(yè)轮流体动力密封技术及泵(bèng)的无过载设计技(jì)术应用于潜水(shuǐ)排污泵中来,较大提高了泵密(mì)封可*性和承载(zǎi)能力,延长了泵的使用寿命。
一、副叶轮流体(tǐ)动力密(mì)封技术的应用
所谓的副叶轮流体(tǐ)动力密封是指在泵的叶轮(lún)后盖板背面附(fù)近同轴(zhóu)反方向安装一开式(shì)叶轮。当(dāng)泵工作时,副叶轮随泵主轴一起旋转,副叶轮中的液体也(yě)会一起(qǐ)旋转,转动的液体会产生(shēng)一个向外的离心力,这个离心力一方面顶住流向机械密封处的液体,降低了机械密封处的压力。另一方面阻止介质中的固体颗粒进(jìn)入机械密封的(de)摩(mó)擦副(fù)中,减少机械密(mì)封磨块(kuài)的磨损,延长了其使用寿命。
副叶轮除了(le)起到密封作(zuò)用外,还可(kě)以起到降低轴向力的作(zuò)用,在潜水排污泵中轴向力主要是由(yóu)液体作(zuò)用在叶轮上的压差(chà)力和整个(gè)转动部分的重力所(suǒ)组成,这两个力的作用方向是(shì)相(xiàng)同的,合力是由两个力相加而成。可以看出,在性能参数(shù)完(wán)全相同的情况(kuàng)下,潜水排污泵的轴向(xiàng)力比一般卧式泵要大,而平衡难度(dù)比立式泵(bèng)要难。所以在潜水排污泵中,轴承(chéng)容易损坏其原因也是与轴向力大有着很大的关系。
JYWQ、JPWQ自动(dòng)搅匀潜水排污泵安装(zhuāng)了副叶轮,液体作用(yòng)在副叶轮上压差力的方向是(shì)与(yǔ)上述两力(lì)的(de)合力(lì)相反的,这样可以抵消一部分轴向力,也就起到了延长(zhǎng)轴承寿命的作用。但是使用副叶轮密封系(xì)统也有一个缺点,那(nà)就(jiù)是在副叶轮上要消耗(hào)一部分能量,一(yī)般在3%左右(yòu),但是只要设(shè)计合理,完全可以(yǐ)把这部分(fèn)损失降低到低限度。