新技術(shù)在潛水排污泵中的使用情況
2018-04-03 17:37:35
正是由于上述優(yōu)點(diǎn),潛水排污泵已越來越受到人們的重視,使用的范圍(fàn wéi)也越來越廣,由原來的單純地用來輸送清水到現(xiàn)在的可以輸送各種生活污水、工業(yè)廢水、建筑工地排水、液狀飼料等等。在市政工程、工業(yè)、醫(yī)院、建筑、飯店、水利建設(shè)等各個(gè)不同的行業(yè)中起著十分重要的作用。
但是任何事物都是一分為二的,對于潛水排污泵來說最關(guān)鍵的問題是可靠性問題,因?yàn)闈撍盼郾玫氖褂脠龊鲜窃谝合?輸送的介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))是一些含有固體物料的混合液體;泵與馬達(dá)靠得很近;泵為立式布置,轉(zhuǎn)動(dòng)部件重量與葉輪（指裝有動(dòng)葉的輪盤）承受水壓力同向。這些問題都使得潛水排污泵在密封、電機(jī)承載能力、軸承(bearing)布置及選用等方面的要求比一般的污水泵要高。
為了提高潛水排污泵的壽命,現(xiàn)在國內(nèi)外大部分廠家都在泵的保護(hù)系統(tǒng)(system)上想辦法,即在泵發(fā)生泄漏、過載、超溫等故障（fault）時(shí)能進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警,并自動(dòng)停機(jī)備修。凱泉泵業(yè)由此可見，若離心泵葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，則可連續(xù)吸水、壓水，水便可源源不斷地從低處揚(yáng)到高處或遠(yuǎn)方。綜上所述，離心泵是由于在葉輪的高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的作用下，將水提向高處的。可是我們認(rèn)為,在潛水排污泵中設(shè)置保護(hù)系統(tǒng)很有必要的,它能有效地保護(hù)電泵的安全運(yùn)行。但這并不是問題的關(guān)鍵,保護(hù)系統(tǒng)只不過是在泵發(fā)生故障后的一種補(bǔ)救辦法,是一種比較被動(dòng)的辦法。問題的關(guān)鍵應(yīng)該是從根本著手,徹底解決泵在密封、過載等方面的問題,這才是一種較為主動(dòng)的辦法。為此我們把副葉輪流體動(dòng)力密封技術(shù)及泵的無過載設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用于潛水排污泵中來,較大提高了泵密封可靠性和承載能力,延長了泵的使用的時(shí)長。
一、副葉輪流體動(dòng)力密封技術(shù)的應(yīng)用
所謂的副葉輪（指裝有動(dòng)葉的輪盤）流體動(dòng)力密封是指在泵的葉輪后蓋板背面附近同軸反方向安裝一開式葉輪。上海凱泉泵業(yè)集團(tuán)有限公司是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械。它將原動(dòng)機(jī)的 機(jī)械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加，主要用來輸送液體包括 水、油、酸堿液、 乳化液、懸乳液和 液態(tài)金屬等，也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。當(dāng)泵工作時(shí),副葉輪隨泵主軸一起旋轉(zhuǎn),副葉輪中的液體也會(huì)一起旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)的液體會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向外的離心力,這個(gè)離心力一方面頂住流向機(jī)械密封處的液體,降低了機(jī)械密封處的壓力。另一方面阻止介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))中的固體顆粒進(jìn)入機(jī)械密封的摩擦副中,最大化減少機(jī)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,還可以起到降低軸向力的作用,在潛污泵中軸向力主要是由液體作用在葉輪上的壓差力和整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重力所組成,這兩個(gè)力的作用方向是相同的,合力是由兩個(gè)力相加而成。可以看出,在性能參數(shù)完全相同的情況(Condition)下,潛污泵的軸向力比一般臥式泵要大,而平衡難度比立式泵要難。所以在潛污泵中,軸承(bearing)容易損壞其原因也是與軸向力大有著很大的關(guān)系。而如果安裝了副葉輪,液體作用在副葉輪上壓差力的方向是與上述兩力的合力相反的,這樣可以抵消一部分軸向力,也就起到了延長軸承壽命的作用。但是使用副葉輪密封系統(tǒng)(system)也有一個(gè)不好的地方,那就是在副葉輪上要消耗一部分能量,一般在3%左右,但是只要設(shè)計(jì)合理,完全可以把這部分損失降低到最低限度。
二、泵的無過載設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用
在一般的離心泵(Centrifugal pump)中,功率（指物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功的多少）總是隨著流量的增加而增加的,也就是說,功率曲線是一根隨流量增加而上升的曲線,這對泵的使用會(huì)帶來一個(gè)問題:當(dāng)泵在設(shè)計(jì)工況點(diǎn)運(yùn)行時(shí),一般來說,泵的功率小于馬達(dá)額定功率,這臺泵的使用是安全的;但是當(dāng)泵揚(yáng)程降低時(shí),流量就會(huì)增加(從泵的性能曲線可以看出),功率也隨之增加。上海凱泉泵業(yè)集團(tuán)有限公司性能的技術(shù)參數(shù)有流量、吸程、 揚(yáng)程、軸功率、水功率、效率等；根據(jù)不同的工作原理可分為 容積水泵、葉片泵等類型。 容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量； 葉片泵是利用回轉(zhuǎn)葉片與水的相互作用來傳遞能量，有 離心泵、 軸流泵和 混流泵等類型。上海凱泉由于葉輪進(jìn)口不可能形成絕對真空，因此離心泵吸水高度不能超過10米，加上水流經(jīng)吸水管路帶來的沿程損失，實(shí)際允許安裝高度（水泵軸線距吸入水面的高度）遠(yuǎn)小于10米。當(dāng)流量超過設(shè)計(jì)工況點(diǎn)流量并到達(dá)一定值時(shí),泵的輸入功率可能會(huì)超過電機(jī)額定功率而造成電機(jī)過載而燒毀。電機(jī)過載運(yùn)行時(shí)要么保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作使泵停止轉(zhuǎn)動(dòng);要么保護(hù)系統(tǒng)失靈使電機(jī)燒毀。泵的揚(yáng)程低于設(shè)計(jì)工況點(diǎn)揚(yáng)程使用的情況(Condition),在實(shí)際中也是經(jīng)常會(huì)遇到的,一種情況是在泵選型時(shí),泵的揚(yáng)程選得過高,而實(shí)際使用時(shí)泵是降低揚(yáng)程使用的;另一種情況是,在使用中泵的工況點(diǎn)不太好確定,換句話說泵的流量需要經(jīng)常進(jìn)行調(diào)節(jié);還有一種情況是泵需要經(jīng)常改變地點(diǎn)使用。這三種情況者陌可能使泵過載而影響(influence)泵的使用可靠性。可以這么說,對于沒有全揚(yáng)程特性的泵(包括潛水排污泵),其使用范圍會(huì)受到很大程度上的限制。所謂的全揚(yáng)程特性(也稱無過載特征)是指功率曲線隨流量增加而上升的速度非常緩慢,更理想的是當(dāng)流量增加到某一定值時(shí),功率不但不會(huì)再上升,反而會(huì)有所下降,也就是說功率曲線是一根有駝峰的曲線,如果這樣的話,我們只要選擇電機(jī)額定功率略超過駝峰點(diǎn)的功率值,那么在0流量到最大流量的整個(gè)范圍內(nèi),你無論在那一個(gè)工況點(diǎn)上運(yùn)行,泵的功率都不會(huì)超過電機(jī)功率而使泵過載,對于具備這種性能的泵,無論是選型還是使用時(shí),都會(huì)非常方便和可靠。另外電機(jī)功率也不需配得過大,可以節(jié)省可觀的設(shè)備(shèbèi)費(fèi)用(expense)。