潛水排污泵工作原理分析

2018-06-20 16:30:14

　　潛水排污泵是一種泵與電機連體，并同時潛入液下工作的泵類產品(Product)，與一般臥式泵或立式污水泵相比，排污泵明顯具有以下幾個方面的優點:1.結構緊湊、占地面積小。上海凱泉由于葉輪進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，加上水流經吸水管路帶來的沿程損失，實際允許安裝高度（水泵軸線距吸入水面的高度）遠小于10米。排污泵由于潛入液下工作，因此可直接安裝于污水池內，無需建造專門的泵房用來安裝泵及機，可以節省大量的土地及基建費用。2.安裝維修方便。小型的排污泵可以自由安裝,大型的排污泵一般都配有自動藕合裝置可以進行自動安裝，安裝及維修相當方便。3.連續運轉時間長。排污泵由于泵和電機同軸，軸短，轉動部件重量輕，因此軸承上承受的載荷(徑向)相對較小，壽命比一般泵要長得多。4.不存在汽蝕破壞(vandalism)及灌引水等問題(Emerson)。特別是后一點給操作人員帶來了很大的方便。5.振動噪聲小，電機溫升低，對環境無污染。
　　正是由于上述優點,排污泵已越來越受到人們的重視,使用的范圍也越來越廣,由原來的單純地用來輸送清水到現在的可以輸送各種生活污水、工業廢水、建筑工地排水、液狀飼料等等。在市政工程、工業、醫院、建筑、飯店、水利建設等各個不同的行業中起著十分重要的作用。
排污泵現狀:
　　潛水排污泵因其安裝簡單、占地面積小、維護方便、無噪聲等優點，在工程中廣泛用于市政工程、工廠、商業、醫院、賓館、住宅區等的污水排放。目前市場上銷售的排污泵多為立式布置，泵與電動機同軸，這樣就使得轉動部件的重量與葉輪（指裝有動葉的輪盤）承受的水壓方向向同;其次，潛污泵是在液下使用，輸送的污水介質中含有雜質、淤泥等物質;第三，潛污泵屬于離心泵(Centrifugal pump)的一種，在其運行時，功率（指物體在單位時間內所做的功的多少）總是隨著流量的增加而增加，當流量超過設計流量并達到一定值時，馬達就會因過載而燒毀。排污泵的可靠性方面有待加強，所以，提高其產品(Product)的技術包含比重是廠商今后發展的主要方向。目前，中國國內的潛水排污泵主要由國內的生產廠家生產和制造，少部分的產品由國外進口。提高產品技術含量，強化產品的市場競爭力才能帶動行業發展。就目前的形式來看，我國排污泵的市場前景十分廣闊。但是任何事物都是一分為二的,對于排污泵來說最關鍵的問題是可靠性問題,因為排污泵的使用場合是在液下;輸送的介質是一些含有固體物料的混合液體;泵與電機靠得很近;泵為立式布置,轉動部件重量與葉輪承受水壓力同向。這些問題都使得排污泵在密封、電機承載能力、軸承布置及選用等方面的要求比一般的污水泵要高。
　　為了提高排污泵的壽命,現在國內外大部分廠家都在泵的保護系統上想辦法,即在泵發生泄漏、過載、超溫等故障時能進行自動報警,并自動停機備修。可是我們認為,在排污泵中設置保護系統很有必要的,它能有效地保護電泵的安全運行。但這并不是問題(Emerson)的關鍵,保護系統只不過是在泵發生故障后的一種補救辦法,是一種比較被動的辦法。問題的關鍵應該是從根本著手,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的辦法。為此我們把副葉輪流體動力密封技術及泵的無過載設計技術應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,增加了泵的使用壽命。
　　葉輪（指裝有動葉的輪盤）流體動力密封技術的應用：
　　所謂的副葉輪流體動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。當泵工作時,副葉輪隨泵主軸一起旋轉,副葉輪中的液體也會一起旋轉,轉動的液體會產生一個向外的離心力,這個離心力一方面頂住流向機械密封處的液體,降低了機械密封處的壓力。另一方面阻止介質中的固體顆粒進入機械密封的摩擦副中,最大化減少機械密封磨塊的磨損,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轉動部分的重力所組成,這兩個力的作用方向是相同的,合力是由兩個力相加而成。可以看出,在性能參數完全相同的情況(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,軸承容易損壞其原因也是與軸向力大有著很大的關系。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也有一個缺點,那就是在副葉輪上要消耗一部分能量,一般在3%左右,但是只要設計合理,完全可以把這部分損失降低到最低限度。
　　排污泵過流部份設計技術的應用：
　　在一般的離心泵(Centrifugal pump)中,功率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,這對泵的使用會帶來一個問題:當泵在設計工況點運行時,一般來說,泵的功率小于電機額定功率,這臺泵的使用是安全的;但是當泵揚程降低時,流量就會增加(從泵的性能曲線可以看出),功率也隨之增加。凱泉泵業開動前，先將泵和進水管灌滿水，水泵運轉后，在葉輪高速旋轉而產生的離心力的作用下，葉輪流道里的水被甩向四周，壓入蝸殼，葉輪入口形成真空，水池的水在外界大氣壓力下沿吸水管被吸入補充了這個空間。繼而吸入的水又被葉輪甩出經蝸殼而進入出水管。當流量超過設計工況點流量并到達一定值時,泵的輸入功率可能會超過電機額定功率而造成電機過載而燒毀。電機過載運行時要么保護系統動作使泵停止轉動;要么保護系統失靈使電機燒毀。泵的揚程低于設計工況點揚程使用的情況,在實際中也是常常會遇到的,一種情況是在泵選型時,泵的揚程選得過高,而實際使用時泵是降低揚程使用的;另一種情況是,在使用中泵的工況點不太好確定,換句話說泵的流量需要經常進行調節;還有一種情況是泵需要經常改變地點使用。這三種情況者陌可能使泵過載而影響泵的使用可靠性。可以這么說,對于沒有全揚程特性的泵(包括(bāo kuò)排污泵),其使用范圍(fàn wéi)會受到很大程度上的限制。所謂的全揚程特性(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,更理想的是當流量增加到某一定值時,功率不但不會再上升,反而會有所下降,也就是說功率曲線是一根有駝峰的曲線,如果這樣的話,我們只要選擇電機額定功率略超過駝峰點的功率值,那么在0流量到最大流量的整個范圍內,你無論在那一個工況點上運行,泵的功率都不會超過電機功率而使泵過載,對于具備這種性能的泵,無論是選型還是使用時,都會非常方便和可靠。另外電機功率也不需配得過大,可以節省可觀的設備費用。
　　建筑物內使用的排水泵有潛水排污泵、液下排水泵、立式污水泵和臥式污水泵等。由于建筑物內一般場地較小，排水量不大，排水泵可優先采用潛水排污泵和液下排水泵，其中液下排污泵一般在重要場所使用;立式污水泵和臥式污水泵要求設置隔震基礎、自灌式吸水、并占用一定的場地，故在建筑中較少使用。
　　排水泵的流量應按生活給水設計秒流量選定：
　　1、當有排水量調節時，可按生活排水最大小時流量選定。消防電梯集水池內排水泵流量不小于10l/s。排水泵的揚程按提升高度、管道損失計算確定后，再附加一定的自由水頭。自由水頭宜采用0.02～0.03mpa。排水泵吸水管和出水管流速不應小于0.7m/s，并不宜大于2.0m/s。公共建筑內應以每個生活排水集水池為單元設置一臺備用泵，平時宜交互運行。地下室、設備(shèbèi)機房、車庫沖洗地面的排水，如有兩臺及兩臺以上排水泵時可不設備用泵。
　　2、當集水池無法設事故排水管時，水泵應有不間斷的動力供應;
　　3、當能關閉排水進水管時，可不設不間斷動力供應，但應設置報警裝置。
　　4、當提升帶有較大雜質的污、廢水時，不同集水池內的潛水排污泵出水管不應合并排出。
　　5、當提升一般廢水時，可按實際情況(Condition)考慮不同集水池的潛水排污泵出水管合并排出。上海凱泉泵業集團有限公司性能的技術參數有流量、吸程、揚程、軸功率、水功率、效率等；根據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。兩臺或兩臺以上的水泵共用一條出水管時，應在每臺水泵出水管上裝設閥門和止回閥(check valve；reflux valve)。單臺水泵排水有可能產生倒灌時，應設止回閥。不允許壓力排水關與建筑內重力排水管合并排出。
　　6、當潛水排污泵提升含有大塊雜物時，潛水排污泵宜帶有粉碎裝置;當提升含較多纖維物污水時，宜采用大通道潛水排污泵。凱泉泵業開動前，先將泵和進水管灌滿水，水泵運轉后，在葉輪高速旋轉而產生的離心力的作用下，葉輪流道里的水被甩向四周，壓入蝸殼，葉輪入口形成真空，水池的水在外界大氣壓力下沿吸水管被吸入補充了這個空間。繼而吸入的水又被葉輪甩出經蝸殼而進入出水管。
　　7、當電機功率大于等于7.5kw或出水口管徑大于等于dn100時，可采用水泵固定自耦裝置;8、當潛水排污電泵電機功率小于7.5kw或出水口管徑小于dn100時，可設軟管移動式安裝。污水集水池采用潛水排污泵排水時，應設水泵固定自耦裝置，方便水泵檢修。排水泵應能自動啟停和現場手動啟停。多臺水泵可并聯交替運行，也可分段投入運行。
　　排污泵種分類:
　　1.大口徑無堵塞潛水排污泵
　　2.帶刀自動切割布條,雜草的自動攪勻潛水排污泵
　　3.泵體安裝在水邊的自吸式排污泵
　　4.潛水排污泵-泵體可以潛入原料里
　　5.防腐抗磨擦性能良好的砂漿泵也是排污泵的一種。
　　排污泵的描述：
　　排污泵的使用范圍：1、公司單位廢水排放。2、城市污水處理廠排放系統。3、地鐵、地下室、人防系統排水站。4、醫院、賓館、高層建筑污水排放。5、住宅區的污水排水站。6、市政工程，建筑工地中稀泥漿的排放。7、自來水廠的給水裝置。8、養殖場污水排放及農村農田灌溉。9、勘探礦山及水處理設備(shèbèi)配套。10、代替肩挑人擔，吸送河泥。
　　排污泵的特點：1、采用獨特的單葉片或雙葉片葉輪（指裝有動葉的輪盤）結構，大大提高了污物通過能力，能有效的通過泵口徑的5倍纖維物質與直徑為泵口徑約50%的固體顆粒。2、機械密封采用新型硬質耐腐的碳化鎢材料，同時將密封改進為雙端面密封，使其長期處于油室內運行，可使泵安全連續運行8000小時以上。3、整體結構緊湊、體積小、噪聲小、節能效果顯著，檢修方便，無需建泵房，潛入水中即可工作，大大減少工程造價。4、該泵密封油室內設置有高精度抗干擾漏水檢測傳感器，及定子（組成：定子鐵芯、定子繞組和機座）繞組內預埋了熱敏元件，對水泵電機絕對保護。5、可根據用戶需要配備全自動安全保護控制柜，對泵的漏水、漏電、過載及超溫等進行絕對保護，提高了產品的安全性與可靠性。6、浮球開關可以根據所需液變化，自動控制泵的起動與停止，不需專人看管，使用極為方便。7、可根據用戶需要配備雙導軌自動耦合安裝系統，它給安裝、維修帶來極大方便，人可不必為此而進入污水坑。8、能夠在全揚程范圍(fàn wéi)內使用，而保證電機不會過載。9、有兩種不同的安裝方式，固定式自動耦合安裝系統，移動式自由安裝系統。
　　排污泵型號應用范圍：
　　排污泵廣泛的應用于各種領域，排污泵具有可輸送含有堅硬固體、纖維物的液體，以及特別臟、粘和滑的液體的特點，排污泵被廣泛地被使用在礦山、造紙、印染、環境保護、煉油、石油、化工、農場、染化、釀酒、食品、化肥、焦化選廠、建筑、大理石廠、泥漿、流沙、泥塘、污塘、污濁液送吸濃稠液、裝料及懸浮物質的污水處理中。
　　排污泵也有很多型號，使用與各種場合使用，先來區分潛水式的和普通排污泵吧，潛水泵馬達和泵一體是直接放到污水池里面的，而排污泵是安裝在地面的。上海凱泉泵業集團有限公司是輸送液體或使液體增壓的機械。它將原動機的機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。

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