隨著
潛水電極密封技術(shù)的進(jìn)步,潛水泵已被廣泛的應(yīng)用于各行業(yè)部門。特別是在城市排水系統(tǒng)中,由于潛水泵機(jī)泵一體,可潛水運(yùn)行,節(jié)約土建投資,有利于實(shí)現(xiàn)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(jù)泵站改造和運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了潛水泵在排水泵站中設(shè)計、安裝和運(yùn)行的特點(diǎn),與大家共同探討。
一、潛水泵的機(jī)組優(yōu)點(diǎn)
1、
排水泵站中使用的潛水泵具有流量大、揚(yáng)程范圍廣,性能穩(wěn)定,機(jī)泵一體,可潛水運(yùn)行。
2、安裝、維修方便。
3、泵機(jī)水中運(yùn)行,節(jié)省占地,簡化土建工程,可節(jié)約工程總造價的30-40%。
4、噪音低,泵站內(nèi)無高溫,可改善操作環(huán)境。
5、可徹底解決水位較高泵站的水泵電機(jī)受淹問題。
6、輔助設(shè)備少,配用相應(yīng)的啟動裝置,可實(shí)現(xiàn)泵站的自動化管理。
7、省卻中間水傳動軸裝置,泵機(jī)運(yùn)行安全可靠。
二、潛水泵的設(shè)計
1、首先,根據(jù)泵站的設(shè)計排水流量,擬定安裝水泵出水量及臺數(shù)。在可能的條件下,小型排水泵站,設(shè)2-3臺機(jī)組,大型泵站設(shè)4-5臺機(jī)組。每臺水泵的出水量相當(dāng)于1/2-1/3的泵站設(shè)計流量,并盡可能采用同型號機(jī)組為宜。污水泵站需設(shè)備用機(jī)組(一般設(shè)置一臺備用機(jī)組);雨水泵站可不設(shè)備用機(jī)組,在非雨季進(jìn)行機(jī)組檢修。
2、根據(jù)擬定每臺水泵流量及揚(yáng)程(實(shí)際提升排水高度與預(yù)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(jī)組。在選擇時應(yīng)當(dāng)注意:
(1)一般潛水軸流泵的特點(diǎn)是流量大,揚(yáng)程低;潛污泵的特點(diǎn)是揚(yáng)程高,流量相應(yīng)較小;混流泵的特點(diǎn)介于二者之間。應(yīng)根據(jù)各泵型的特點(diǎn)確定,流量大,揚(yáng)程低時宜用軸流泵;
(2)盡可能選擇性能好、效率高、大型機(jī)組。盡量選用同型號,也可大小適當(dāng)搭配,以適應(yīng)流量的變化;
(3)排放水質(zhì)差的污水時,宜選用潛污泵;
(4)水泵選擇在設(shè)計工況下運(yùn)行,應(yīng)盡可能使水泵工作點(diǎn)在高效區(qū)內(nèi)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(yù)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(yīng)根據(jù)水泵及配用電機(jī)功率的大小,泵站的土建設(shè)計型式進(jìn)行比較,選擇方便運(yùn)行與檢修的安裝方式。
4、管路水力計算。根據(jù)選擇水泵的流量、安裝方式、出水管路管徑、長度等參數(shù),計算管路水頭損失。與初選的機(jī)組進(jìn)行流量與揚(yáng)程的核算,最終確定工作點(diǎn)在高效區(qū)內(nèi)工作的水泵機(jī)組。
三、潛水泵的安裝
潛水泵的安裝快捷方便,無需進(jìn)行耗工耗時的找正中心的現(xiàn)場安裝工作,其安裝工作內(nèi)容如下:
1、安裝前準(zhǔn)備
(1)開箱后,檢查安裝箱單與合同查點(diǎn)供貨名稱、規(guī)格、備品、備件及專用工具等是否相符。
(2)檢查整機(jī)零件在搬運(yùn)、運(yùn)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(fā)現(xiàn)有可能漏電及密封不良之處應(yīng)及時妥善處理好。
(4)用500V兆歐表測量電機(jī)相對地的絕緣電阻,其值應(yīng)不低于2兆歐。否則應(yīng)對定子繞組進(jìn)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(dǎo)葉體油室是否充滿油。油室中的油應(yīng)加至注油孔能看見為止。
(6)用萬用表檢查各相的冷態(tài)電阻,其值應(yīng)接近相等;檢查接地線是否可靠接地。
(7)轉(zhuǎn)動葉輪,檢查回轉(zhuǎn)部件是否靈活、無卡滯現(xiàn)象。
(8)檢查油水探頭、浮子開關(guān)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(chǔ)是否堅固、平整。
(10)通電空運(yùn)轉(zhuǎn),檢查水泵的轉(zhuǎn)向,從電機(jī)端看為順時針方向旋轉(zhuǎn)。否則,在電源接線處調(diào)換二相的位置。同時應(yīng)記錄主電纜與電源接口的標(biāo)識,杜絕潛水后反轉(zhuǎn)引起的不良后果。
(11)確定安裝高程。安裝高程十分重要,應(yīng)遵守設(shè)計所確定的數(shù)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(diǎn)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(chǔ)預(yù)埋螺栓,筒體內(nèi)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(nèi)壁上放轉(zhuǎn)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(dǎo)葉外部裝配O形圈及4個防轉(zhuǎn)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(yīng)受力,不得纏繞吊鏈。電泵放入井筒時注意對中,防轉(zhuǎn)銷與防轉(zhuǎn)塊應(yīng)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(nèi)晃動。
第四,復(fù)查井筒與支承座的水平度和垂直度,復(fù)查與基礎(chǔ)連接的緊固狀態(tài)。
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(biāo)識的控制柜電源接口進(jìn)行接線連接,特別注意,井筒內(nèi)冗長的電纜必須放止井筒外,不能因水泵出水時產(chǎn)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(huán)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(dǎo)管下端套在定位錐體上,上端套在導(dǎo)桿架的橡膠塊上;最后將導(dǎo)桿架固定于水池壁。橡膠塊的作用:用導(dǎo)桿架上的螺釘調(diào)節(jié)橡膠塊的軸向壓緊程度,使橡膠塊的直徑與導(dǎo)桿內(nèi)徑相吻合,讓導(dǎo)桿穩(wěn)定。
泵的安裝步驟:起吊水泵,將耦合架上的導(dǎo)向孔對準(zhǔn)導(dǎo)桿,徐徐放下吊索,使泵沿導(dǎo)桿自由下滑,泵體出口與出水管座口即自動對準(zhǔn);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(yīng)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(shí)現(xiàn)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(dǎo)桿拉起即可。
四、潛水泵的運(yùn)行檢修
潛水泵機(jī)泵一體,啟動運(yùn)行方便,但因電泵長期在水中運(yùn)行,環(huán)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(zhì)失效,油室中充裝的N10機(jī)械油可能受潮乳化,運(yùn)行時應(yīng)做好監(jiān)測與記錄,并應(yīng)定期檢修。
1、首次試車運(yùn)行應(yīng)注意問題
(1)確認(rèn)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(yīng)近似相等,約為額定功率的2倍,且指針穩(wěn)定。若各相電流值相差甚遠(yuǎn),或超過2倍功率值,或指針劇烈擺動,立即停車檢查。
(3)監(jiān)聽運(yùn)轉(zhuǎn)聲音,如果聲音平穩(wěn),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(yīng)停機(jī)檢查。
(4)觀察出水量是否連續(xù)均勻,若出水量時大時小,應(yīng)停機(jī)檢查。
(5)觀察正常,連續(xù)運(yùn)行30-50分鐘即可停機(jī)。同時做好首次試車記錄,內(nèi)容包括:時間、電壓、電流、水質(zhì)狀況、試車情況等。
2、日常運(yùn)行注意事項(xiàng)
(1)運(yùn)行中應(yīng)隨時監(jiān)測儀表和泵的狀況,并做好記錄。
(2)運(yùn)行中應(yīng)定期檢查電機(jī)各相對地絕緣電阻,其值應(yīng)大與2兆歐,否則應(yīng)檢修。
(3)運(yùn)行中,定期檢查接地,接地要牢固以免發(fā)生事故。
(4)停機(jī)后立即切斷電源,關(guān)閉排出管路的截止閥,并檢查拍門是否關(guān)死。
(5)不經(jīng)常運(yùn)行的泵,每周或10天應(yīng)運(yùn)行30分鐘,當(dāng)氣溫較低時,要注意防凍,盡量排盡泵內(nèi)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(zhuǎn)子體轉(zhuǎn)動的靈活性、均調(diào)性;油室內(nèi)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(nèi)容為:
(1)更換油室的機(jī)械油和滾動軸承的潤滑脂。
(2)檢查機(jī)械密封是否損壞失效。
(3)檢查油水探頭、浮子開關(guān)、過熱元件是否有效。
(4)滾動軸承是否損壞。
(5)電機(jī)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(jī)械、電器故障。
故障檢修時依據(jù)運(yùn)行中出現(xiàn)的故障進(jìn)行檢修,哪一部分出現(xiàn)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(hù)線路故障;葉片卡住,轉(zhuǎn)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(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn);葉輪流道堵塞;葉輪損壞嚴(yán)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(jī)組振動。原因有:緊固件松動;軸承損壞;流道內(nèi)有異物;定位銷未就位;產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象。
(5)電機(jī)進(jìn)水。原因有:接合面密封不好;機(jī)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(jī)殼或電機(jī)上端蓋等件滲水。