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新技术在潜水排污泵中的应用
添加时间:2020-8-27
潜水排污泵的工作环境较之普通水泵的工作环境要恶劣很多: 潜水排污泵的适用场合是在液下,并且液体中会含有大量固体物料;泵与电机相距很近;泵为立式布置,转动部件重量与水泵叶轮承受水压同向。这些问题使得潜水排污泵在密封、电机承载能力、轴承布置及选用等方面的要求比一般污水泵的要求高。
将副叶轮流体动力密封技术、泵的无过载设计技术应用于潜水排污泵中来,大大提高了泵的密封可用性和承载能力,延长泵的使用寿命。
一、副叶轮流体动力密封技术的应用
所谓副叶轮流体动力密封指在泵的叶轮后盖板背面附近同轴反向安装一开式叶轮。当泵工作时,副叶轮随泵主轴一起旋转,副叶轮中的液体也会一起旋转,转动的液体会产生一个向外的离心力,这个离心力会顶住流向机械密封处的液体,降低了机械密封处的压力;另一方面阻止介质中的固体颗粒进入机械密封的摩擦副中,减少机械密封的磨损,延长其使用寿命。
副叶轮除了起到保护机械密封的作用,还可以起到降低轴向力 的作用。在潜水排污泵中,轴向力主要是由液体作用在叶轮上的压差和整个转动部分的重力所组成的,这两个力的作用方向是相同的,合力是由两个力相加而成。可以看出,在性能参数完全相同的情况下,潜水排污泵的轴向力比卧式泵要大,平衡难度比立式泵大。所以轴承损坏更严重。安装副叶轮后,液体作用在副叶轮上压差力的方向是与上述两力的合力相反的,这样可以抵消一部分轴向力,这样就起到了延长轴承寿命的作用。但是使用副叶轮密封系统也有一个缺点,那就是在副叶轮上要消耗一定的能量,一般在3%左右,但是只要设计合理,完全可以把这部分损失降到最低限度。
二、泵的无过载设计技术的应用
在一般的离心泵中,功率总是随着流量的增加而增加,也就是说,功率曲线是一条随着流量增加而上升的曲线,这对泵的使用会带来一个问题:当泵在设计工况点运行时,一般来说,泵的功率小于电机功率,这台泵的使用是安全的;但是当水泵扬程降低时,水泵流量就会增加(从泵的性能曲线可以看出),功率也随之增加。 潜水排污泵当流量超过设计工况点流量并到达一定值时,泵的输入功率可能会超过电机额定功率而造成电机过载而烧毁。电机过载运行时要么保护系统动作使泵停止工作;要么保护系统失灵,电机烧毁。泵的扬程低于设计工况点扬程使用的情况,在实际使用中很常见。一种情况是在泵选型时,泵的扬程选得过高,而实际使用时泵一直在低扬程状态下工作;另一种情况是,在使用中泵的工况点不好确定,即泵的流量需要经常进行调节,或者是泵的使用地点不固定,经常更换使用场所。这三种情况都是造成电机过载的常见原因。这对于没有全扬程特性的潜水排污泵来说,其使用范围会受到很大程度上的限制。
潜水排污泵所谓的全扬程特性(也称无过载特性)是指功率曲线随流量增加而上升的速度非常缓慢,更为理想的状态是当流量增加到某一定值时,功率不但不会再上升,反而会有所下降,也就是说功率曲线是一条有驼峰的曲线,如果这样的话,我们只要选择电机功率略微超过驼峰点的功率值,那么在零流量到最大流量的整个范围内,无论在哪一个工况点上运行,泵的功率都不会超过电机功率而使泵过载,对于具备这种特性的泵,无论选型还是使用时,都会非常方便和可靠。
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