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                              潛水泵的應用分析
                              添加時間:2011/7/6
                               隨著潛水電極密封技術的進步,潛水泵已被廣泛的應用于各行業部門。特別是在城市排水系統中,由于潛水泵機泵一體,可潛水運行,節約土建投資,有利于實現自動化管理,從而得到廣泛使用。周口市近年來改造的五座排水泵站均采用了潛水泵,筆者根據泵站改造和運行的經驗,總結了潛水泵在排水泵站中設計、安裝和運行的特點,與大家共同探討。
                                  一、潛水泵的機組優點
                                  1、排水泵站中使用的潛水泵具有流量大、揚程范圍廣,性能穩定,機泵一體,可潛水運行。
                                  2、安裝、維修方便。
                                  3、泵機水中運行,節省占地,簡化土建工程,可節約工程總造價的30-40%。
                                  4、噪音低,泵站內無高溫,可改善操作環境。
                                  5、可徹底解決水位較高泵站的水泵電機受淹問題。
                                  6、輔助設備少,配用相應的啟動裝置,可實現泵站的自動化管理。
                                  7、省卻中間水傳動軸裝置,泵機運行安全可靠。
                                  二、潛水泵的設計
                                  1、首先,根據泵站的設計排水流量,擬定安裝水泵出水量及臺數。在可能的條件下,小型排水泵站,設2-3臺機組,大型泵站設4-5臺機組。每臺水泵的出水量相當于1/2-1/3的泵站設計流量,并盡可能采用同型號機組為宜。污水泵站需設備用機組(一般設置一臺備用機組);雨水泵站可不設備用機組,在非雨季進行機組檢修。
                                  2、根據擬定每臺水泵流量及揚程(實際提升排水高度與預估管路水頭損失及1-2M安全余量之和)查找潛水泵性能曲線即可選擇機組。在選擇時應當注意:
                              (1)一般潛水軸流泵的特點是流量大,揚程低;潛污泵的特點是揚程高,流量相應較小;混流泵的特點介于二者之間。應根據各泵型的特點確定,流量大,揚程低時宜用軸流泵;
                              (2)盡可能選擇性能好、效率高、大型機組。盡量選用同型號,也可大小適當搭配,以適應流量的變化;
                              (3)排放水質差的污水時,宜選用潛污泵;
                              (4)水泵選擇在設計工況下運行,應盡可能使水泵工作點在高效區內工作。
                                  3、選擇水泵的安裝方式。一般潛水軸流泵、混流泵的安裝方式有彎管吊式、井筒懸吊式、混凝土預制井筒式;潛污泵的安裝方式有自動耦合式、固定干式、固定底坐式、軟管移動式、硬管移動式。應根據水泵及配用電機功率的大小,泵站的土建設計型式進行比較,選擇方便運行與檢修的安裝方式。
                                  4、管路水力計算。根據選擇水泵的流量、安裝方式、出水管路管徑、長度等參數,計算管路水頭損失。與初選的機組進行流量與揚程的核算,最終確定工作點在高效區內工作的水泵機組。
                                  三、潛水泵的安裝
                                  潛水泵的安裝快捷方便,無需進行耗工耗時的找正中心的現場安裝工作,其安裝工作內容如下:
                                  1、安裝前準備
                              (1)開箱后,檢查安裝箱單與合同查點供貨名稱、規格、備品、備件及專用工具等是否相符。
                              (2)檢查整機零件在搬運、運輸、存放中有無明顯變形、損壞,緊固件是否松動、脫落。
                              (3)檢查電纜線有無破損、折斷;接線盒電纜的入口密封是否完好;發現有可能漏電及密封不良之處應及時妥善處理好。
                              (4)用500V兆歐表測量電機相對地的絕緣電阻,其值應不低于2兆歐。否則應對定子繞組進行干燥處理(干燥處理的溫度不得超過120℃)或通過供方提供幫助。
                              (5)檢查導葉體油室是否充滿油。油室中的油應加至注油孔能看見為止。
                              (6)用萬用表檢查各相的冷態電阻,其值應接近相等;檢查接地線是否可靠接地。
                              (7)轉動葉輪,檢查回轉部件是否靈活、無卡滯現象。
                              (8)檢查油水探頭、浮子開關和熱敏元件及配電柜的連接是否有效正常。
                              (9)檢查混凝土基礎是否堅固、平整。
                              (10)通電空運轉,檢查水泵的轉向,從電機端看為順時針方向旋轉。否則,在電源接線處調換二相的位置。同時應記錄主電纜與電源接口的標識,杜絕潛水后反轉引起的不良后果。
                              (11)確定安裝高程。安裝高程十分重要,應遵守設計所確定的數值,不得擅自改變。
                                  2、泵體安裝
                                  潛水泵有多種安裝方式,本文重點介紹彎管懸吊式和井筒懸吊式潛水軸流泵、混流泵及自動耦合式潛污泵等常用的安裝方式。
                              (1)彎管懸吊式和井筒懸吊式的安裝步驟:
                                  第一,連接筒體與基礎預埋螺栓,筒體內的支承座水平允許誤差為0.5mm/m。除彎管和井筒蓋外,其余井筒部件安裝就位,同時記錄井筒內壁上放轉塊的方位。
                                  第二,將潛水泵吊入井筒與支承座安裝。吊入前在導葉外部裝配O形圈及4個防轉銷,將電纜與鋼絲繩捆吊好并裝上收緊螺栓。吊起潛水電泵緩慢放入筒體,操作中注意電纜不應受力,不得纏繞吊鏈。電泵放入井筒時注意對中,防轉銷與防轉塊應錯開,防止頂托。
                                  第三,將電纜和鋼絲繩固定在井筒上,注意冗長電纜必須放止井筒外,并收緊鋼絲繩以防出水時電纜在井筒內晃動。
                                  第四,復查井筒與支承座的水平度和垂直度,復查與基礎連接的緊固狀態。
                                  第五,從電纜出孔引出主電纜和控制電纜并裝好密封件,井筒上放上密封墊蓋,蓋好井筒并緊固。
                                  第六,主電纜和控制電纜與已標識的控制柜電源接口進行接線連接,特別注意,井筒內冗長的電纜必須放止井筒外,不能因水泵出水時產生大幅擺動,以致電纜損壞。
                              (2)自動耦合式潛污泵的安裝方式
                                  自動耦合式潛污泵安裝主要是耦合裝置的安裝和泵的吊裝。安裝前在泵吊環上系上鏈鎖,供起吊與下泵之用。
                                  耦合裝置的安裝步驟:偶合架用四個螺栓固定于泵體;出水管固定于基底;定位錐體安裝于出水管座;導管下端套在定位錐體上,上端套在導桿架的橡膠塊上;最后將導桿架固定于水池壁。橡膠塊的作用:用導桿架上的螺釘調節橡膠塊的軸向壓緊程度,使橡膠塊的直徑與導桿內徑相吻合,讓導桿穩定。
                                  泵的安裝步驟:起吊水泵,將耦合架上的導向孔對準導桿,徐徐放下吊索,使泵沿導桿自由下滑,泵體出口與出水管座口即自動對準;松開吊索,在泵的自重作用下,使耦合架上的斜面與出水管座上相對應的斜面楔緊,泵體法蘭面與出水管座密封面即可緊密貼合,這樣就實現了泵和出水管座的自動耦合。需要起吊時,只需拉起吊索,使泵和耦合架與出水管脫開,將泵與耦合架沿導桿拉起即可。
                                  四、潛水泵的運行檢修
                                  潛水泵機泵一體,啟動運行方便,但因電泵長期在水中運行,環境比較特殊,流動軸承使用的3號通用鋰基潤滑脂可能變質失效,油室中充裝的N10機械油可能受潮乳化,運行時應做好監測與記錄,并應定期檢修。
                                  1、首次試車運行應注意問題
                              (1)確認排出管路上的拍門或各種閥門能自由、靈活開啟到最大開度,方可啟動。
                              (2)啟動后,觀察儀表盤上的電流表,各相的電流值應近似相等,約為額定功率的2倍,且指針穩定。若各相電流值相差甚遠,或超過2倍功率值,或指針劇烈擺動,立即停車檢查。
                              (3)監聽運轉聲音,如果聲音平穩,頻率均勻,無異常噪聲,表明正常;若聲音時大時小,夾雜異常噪音,且頻率不均勻,應停機檢查。
                              (4)觀察出水量是否連續均勻,若出水量時大時小,應停機檢查。
                              (5)觀察正常,連續運行30-50分鐘即可停機。同時做好首次試車記錄,內容包括:時間、電壓、電流、水質狀況、試車情況等。
                                  2、日常運行注意事項
                              (1)運行中應隨時監測儀表和泵的狀況,并做好記錄。
                              (2)運行中應定期檢查電機各相對地絕緣電阻,其值應大與2兆歐,否則應檢修。
                              (3)運行中,定期檢查接地,接地要牢固以免發生事故。
                              (4)停機后立即切斷電源,關閉排出管路的截止閥,并檢查拍門是否關死。
                              (5)不經常運行的泵,每周或10天應運行30分鐘,當氣溫較低時,要注意防凍,盡量排盡泵內液體。
                                  3、潛水泵的檢修分為定期檢修與故障檢修
                                  定期檢修主要檢查轉子體轉動的靈活性、均調性;油室內的油是否乳化;電器元件及其連接的可靠性與有效性。一般不需大解體。維修內容為:
                              (1)更換油室的機械油和滾動軸承的潤滑脂。
                              (2)檢查機械密封是否損壞失效。
                              (3)檢查油水探頭、浮子開關、過熱元件是否有效。
                              (4)滾動軸承是否損壞。
                              (5)電機繞組對地的絕緣電阻是否降低。
                              (6)主電纜、控制電纜是否損傷。
                              (7)其它機械、電器故障。
                                  故障檢修時依據運行中出現的故障進行檢修,哪一部分出現故障,就檢修哪一部分,常見的故障及檢修如下:
                              (1)不能啟動或啟動困難。原因有:缺相;斷路;電器保護線路故障;葉片卡住,轉矩過大啟動不了;定子繞組損壞,或燒毀。
                              (2)不出水或出水少。原因有:葉輪旋轉方向反轉;葉輪流道堵塞;葉輪損壞嚴重;水位低,葉輪淹沒深度不夠。
                              (3)電流增大。原因有:葉輪與殼體摩擦或接觸;軸承潤滑不良或損壞;葉輪上纏繞有異物。
                              (4)機組振動。原因有:緊固件松動;軸承損壞;流道內有異物;定位銷未就位;產生氣蝕現象。
                              (5)電機進水。原因有:接合面密封不好;機械密封損壞;電纜引出線處密封不好;主電纜與控制電纜折斷或破裂;電機殼或電機上端蓋等件滲水。
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