潜水泵的工作原理
【简介】潜水泵是深井提水的重要设备。使用时整个机组潜入水中工作。把地下水提取到地表,是生活用水、矿山抢险、工业冷却、农田灌溉、海水提升、轮船调载,还可用于喷泉景观,热水潜水泵用于温泉洗浴,还可适用于从深井中提取地下水,也可用于河流、水库、水渠等提水工程。主要用于农田灌溉及高山区人畜用水,亦可供中央空调冷却、热泵机组、冷泵机组、城市、工厂、铁路、矿山、工地排水使用。一般流量可以达到(5立方米~650立方米),每小时、扬程可达到10-550米。
【工作原理】
潜水泵有好几种,电机里的线包有油侵式和水侵式还有是干式在使用前必须先看说明书,不能搞错,长期不用,必须在使用前还得把叶轮弄转,不然会因为长期不用卡死而烧包。开泵前,吸入管和泵内必须充满液体。开泵后,叶轮高速旋转,其中的液体随着叶片一起旋转,在离心力的作用下,飞离叶轮向外射出,射出的液体在泵壳扩散室内速度逐渐变慢,压力逐渐增加,然后从泵出口,排出管流出。此时,在叶片中心处由于液体被甩向周围而形成既没有空气又没有液体的真空低压区,液池中的液体在池面大气压的作用下,经吸入管流入泵内,液体就是这样连续不断地从液池中被抽吸上来又连续不断地从排出管流出。
【基本参数】
包括流量、扬程、泵转速、配套功率、额定电流、效率、出水口管径等等。潜水泵成套由控制柜,潜水电缆,扬水管,潜水电泵和潜水电机组成。潜水泵主要用途及适用范围包括矿山抢险、建设施工排水、农业水排灌、工业水循环、城乡居民饮用水供应,甚至抢险救灾等等。
【主要分类】
就使用介质来说,潜水泵大体上可以分为清水潜水泵,污水潜水泵,海水潜水泵(有腐蚀性)三类。潜水泵的安装方式:
1、立式竖直使用,比如在一般的水井中;
2、斜式使用,比如在矿井有斜度的巷道中;
3、卧式使用,比如在水池中使用。
【按电机位置分类】
根据泵与电机的相对位置不同,潜水泵又可以分为上泵式和下泵式。上泵式潜水泵泵在上面,电机在下面,这种结构大大减小了泵的径向尺寸,所以多用于井用潜水电泵和小型作业潜水电泵。下泵式潜水泵电机在上面,泵在下面,它又分为内装式和外装式两种。内装下泵式潜水电泵所输送的液体首先通过包围电机的环形流道,使之冷却电机后再流出泵压出口。这种泵即使在接近排干吸水池的情况下,也不必担心电机升温,故应用范围正在日益扩大。外装下泵式潜水电泵则直接从叶轮后的压水室或导叶体出口处排出液体,电机也被抽送的液体冷却。由于下泵式结构可以在较浅的液体中也能工作,故常用于作业面潜水电泵,尤其它是大口径潜水电泵的主要结构型式。下泵式潜水电泵的机械密封位于出口水流高压区,扬程越高,此处水压力越高,所以机械密封的性能受到扬程的控制。
干式潜水泵是使用普通电动机的水泵,靠外壳接触井水实现定子水冷。油浸式是使用变压器油的油冷电机潜水泵,可以对定子和转子同时冷却。
相比干式潜水泵,油冷式潜水泵可以长时间运转不至于过热,更适合深井多级结构。但结构略复杂和价格略高。
如果扬程不大的单级泵,选干式的即可,便宜。如果是多级的深井泵,建议选油浸式的。
轴带动叶轮高速旋转,在离心力的作用下对液体作功,把机械能转换成液体能量,液体(水)飞
离叶轮向外射出,射出的液体在泵壳扩散室内速度逐渐变慢,压力逐渐增加,然后从泵出口的
排出管流出。潜水泵的设计出发点是“不缠绕、不堵塞”,有的型号还装有撕裂机构或切割装
置,能将水中长纤维、带状物等撕裂后排出。潜水泵的先天弱点是,其抽送的介质多为软质,
对水中含沙量限制在3%以内,含沙量大时,易损坏密封,电机一旦进水,轴承、绕组绝缘损
坏,导致电机烧毁
潜水电泵机组由:水泵、潜水电机(包括电缆)、输水管和控制开关四大部分组成。它的密封、防水措施如下:
潜水泵为单吸多级立式离心泵;潜水电机为密闭充水湿式、立式三相鼠笼异步电动机,电机与水泵通过爪式或单键筒式联轴器直接;
配备有不同规格的三芯电缆;
起动设备为不同容量等级的空气开关和自耦减压气动器、输水管为不同直径的钢管制成,采用法兰联结,高扬程电泵采用闸阀控制。
潜水电机轴上部装有迷宫式防砂器和两个返向装配的骨架油封,防止流砂进入电机。
潜水电机采用水润滑轴承,下部装有橡胶调压膜、调压弹簧,组成调压室,调节由于温度引起的压力变化;
电机绕组采用聚乙烯绝缘,尼龙户套耐水电磁线,电缆联结方式按电缆接头工艺,把接头绝缘脱去刮净漆层,分别接好,焊接牢固,用生橡胶绕一层。再用防水粘胶带缠2-3层,外面包上2-3层防水胶布或用水胶粘结包一层橡胶(自行车里胎)以防渗水。
潜水泵每级导流壳中装有一个橡胶承;叶轮用椎形套固定在泵轴上;导流壳采用螺纹或螺栓联成一体。
高扬程潜水泵上部装有止回阀,避免停机水锤造成机组破坏。电机密闭,采用精密止口螺栓,电缆出口加胶垫进行密封。
电机上端有一个注水孔,有一个放气孔,下部有个放水孔。电机下部装有上下止推轴承,止推轴承上有沟槽用于冷却,和它对磨的不锈钢推力盘,承受水泵的上下轴向力。
机械特点
①采用独特的单叶片或双叶片叶轮结构,大大提高了污物通过能力,能有效的通过泵口径的5倍纤维物质与直径为泵口径约50%的固体颗粒。②机械密封采用新型硬质耐腐的碳化钨材料,同时将密封改进为双端面密封,使其长期处于油室内运行,可使泵安全连续运行8000小时以上。③整体结构紧凑、体积小、噪声小、节能效果显著,检修方便,无需建泵房,潜入水中即可工作,大大减少工程造价。④该泵密封油室内设置有高精度抗干扰漏水检测传感器,及定子绕组内预埋了热敏元件,对水泵电机绝对保护。⑤可根据用户需要配备全自动安全保护控制柜,对泵的漏水、漏电、过载及超温等进行绝对保护,提高了产品的安全性与可靠性。⑥浮球开关可以根据所需液变化,自动控制泵的起动与停止,不需专人看管,使用极为方便。⑦可根据用户需要配备双导轨自动耦合安装系统,它给安装、维修带来极大方便,人可不必为此而进入污水坑。⑧能够在全扬程范围内使用,而保证电机不会过载。⑨有两种不同的安装方式,固定式自动耦合安装系统,移动式自由安装系统。
主要参数
潜水排污泵选用的主要控制参数为水泵的流量、扬程、功率、效率、工作压力、 气蚀余量等。
常用型号
潜水排污泵规格型号常用的有 AS、AV、QW(WQ)、JYWQ 等系列。
适用范围
适用于提升含有纤维状污物、淤泥和一定粒径的固体颗粒等的污水和废水。 1)、国外进口、外商独资品牌的潜水排污泵可用于带固体颗粒(φ20~φ80mm)及各种含长纤维杂质的污、废水抽升排放。被抽升污、废水温度不超过60℃(部分国外知名品牌产品可达90℃),pH值为5~9(部分国外知名品牌产品为6~13),适用于建筑单体和建筑小区工程项目使用。 2)、AS、AV采用漩涡式叶轮,适合于泵送含固体颗粒的污水;QW(WQ)、JYWQ系列采用流道式叶轮,适合泵送纤维状污物、淤泥等污水和废水;AS、AV、QW(WQ)系列及国外品牌普通型潜水排污泵适用于停留时间较短、沉淀物较少的污、废水抽升;JYWQ系列自动搅匀潜水排污泵及可用于对泵坑底部的杂质进行一定程度的搅拌。
机械优点
潜水排污泵是一种泵与电机连体,并同时潜入液下工作的泵类产品,与一般卧式泵或立式污水泵相比,排污泵明显具有以下几个方面的优点:
1.结构紧凑、占地面积小。排污泵由于潜入液下工作,因此可直接安装于污水池内,无需建造专门的泵房用来安装泵及机,可以节省大量的土地及基建费用。
2.安装维修方便。小型的排污泵可以自由安装,大型的排污泵一般都配有自动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。排污泵由于泵和电机同轴,轴短,转动部件重量轻,因此轴承上承受的载荷(径向)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,对环境无污染。
水泵抽水的原理是利用安装在泵轴上的叶轮高速旋转,叶片与被输送液体发生力的相互作用,使液体获得能量,以达到输送液体的目的。
叶片泵按叶轮的工作原理分为:离心泵、轴流泵和混流泵三种基本类型。离心式常用于卧式泵,轴流泵和混流泵常用于立式泵。离心泵由于叶轮在充满水的泵壳里不停地旋转,叶轮上叶片之间的水受到离心力的作用做离心运动,以一定的速度和压力冲向壳体,经壳体中的流道流入水泵的出水管路。
与此同时,叶轮的中心部位形成真空,吸水管路的水在大气压力的作用下,流入叶轮中心部位来填补这个真空区域;流入叶轮中心部位的水又受到离心力的作用后,又经壳体中流入水泵的出水管路。这样,只要吸水管路能保持有水的补充和叶轮不停的旋转,就完成了水泵的连续输送水的过程。
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水泵使用注意事项:
1、水泵有任何小的故障切记不能让其工作。如果水泵轴的填料完磨损后要及时添加,如果继续使用水泵会漏气。
2、水泵在使用的过程中发生强烈的震动这时一定要停下来检查,否则同样会对水泵造成损坏。
3、水泵底阀漏水时,一定要拿去维修,如果很严重那就需要更换新的。
4、水泵使用后一定要注意保养,比如说当水泵用完后要把水泵里的水放干净,最好能把水管卸下来然后用清水冲洗。
5、水泵上的胶带也要卸下来,然后用水冲洗干净后在光照处晾干,不要把胶带放在阴暗潮湿的地方。水泵的胶带一定不能沾上油污,更不要在胶带上涂一些带粘性的东西。
参考资料来源:百度百科-水泵
自动耦合式潜污泵安装主要是耦合装置的安装和泵的吊装。安装前在泵吊环上系上链锁,供起吊与下泵之用。
潜水式污泥泵的出口与藕合接口连接,两根平行的导杆固定在藕合底座上,藕合接口能沿着导杆在提升链牵引下从泵坑顶部到藕合底座间自由地滑动。
当泵放下至最下端时,其藕合接口与藕合底座紧密结合,两结合面必须是没有橡胶环或垫片,而只靠泵自重的压力下就能完全的密封。泵的整个重量由藕合底座承担,泵体及泵底座不与泵坑接触。
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注意事项:
1、选购潜水泵时应留意其水泵型号、水泵流量和水泵扬程。如选用的规格不恰当,将无法获得足够的出水量,不能发挥机组的效率。
2、另外还应搞清电机的旋转方向,某些类型的潜水泵正转和反转时皆可出水,但反转时出水量小、电流大,其反转会损坏电机绕组。为防止潜水泵在水下工作时漏电而引发触电事故,应装漏电保护开关。
3、安装潜水泵时,电缆线要架空,电源线不要太长。机组下水时切勿使电缆受力,以免引起电源线断裂。潜水泵不要沉入泥中,否则会导致散热不良而烧坏电机绕组。
4、尽量避免在低压时开机。电源电压与额定电压不可相差10%,电压过高会引起电机过热而烧坏绕组,电压过低则电机转速下降,如达不到额定转速的70%时,启动离心开关会闭合,造成启动绕组长时间通电而发热甚至烧坏绕组和电容器。
参考资料来源:百度百科-潜水泵