矿用潜水电泵

关键词： 电泵

矿用潜水电泵（精选八篇）

矿用潜水电泵 篇1

1 目前潜水电泵使用中存在的主要问题

大型的矿用潜水电泵的主要作用是深井提水, 潜水电泵的参数主要有扬程和流量, 但是在大型矿用潜水电泵在作业的过程中存在的主要问题有以下几点:

1) 目前在矿井排水系统中潜水电泵采用的继电器的控制的相对比较多, 并且大型潜水电泵的启动停止以及串并联之间的切换需要采用人工切换, 由于矿井下工作难度比较大、线路比较多, 并且操作困难, 从而造成矿井排水系统的工作效率不高、管理水平低下, 经济效益低等。

2) 在矿井水灾事故发生的初期由于积水比较多, 在使用潜水电泵进行抢险时, 由于系统中双泵串联作业不能很好地实现大流量排水进行排水抢险, 在这种情况下如果将潜水电泵串联系统向并联进行转换时, 需要消耗大量的人力和时间, 从将会延误抢险的时间, 造成人身安全得不到保证以及经济的大量损失。

3) 在抢险的中后期, 由于巷道比较小, 在抢险工作中潜水电泵的并联作业需要向串联的形式进行转换, 但是由于潜水电泵串联与并联之间的转换需要人工进行, 并且井下作业也比较困难, 这不仅影响抢险的时期, 而且也极大的降低潜水电泵的工作效率。

2 矿用潜水电泵的优化设计

通过上述问题可以得知在大型矿用潜水电泵主要用于矿井排水系统和矿井水灾事故中, 所以根据潜水电泵的工作的情况, 采用现代设计方法Triz (The Theoryof InnoVation Problems Solving, 发明问题解决理论) , 这种理论主要是以技术系统为分析基础, 以解决问题为主要的任务, 以不断提高技术系统的理论为主要的目标, 发明问题解决理论的创新方法提出一种大型潜水电泵优化设计方案:

2.1 潜水电泵的系统的组成

大型矿用潜水电泵系统主要有潜水电机和潜水泵组成, 在进行研究潜水电泵的过程中, 则潜水电机和潜水泵就属于潜水电泵的两个子系统, 而生活、消防的给排水系统就属于潜水电泵的超系统, 如果在这种理论的基础上进行设计提高潜水电泵的工作效率, 则需要进行设计可跃变的潜水电泵, 此设计的重点主要在于潜水电机和潜水泵, 根据Triz理论进行设计系统思维多屏幕示意图如下图1所示:

2.2 潜水电泵的优化设计

潜水泵与电机位置不同, 可以分为上泵式和下泵式, 上泵式主要是指潜水泵在上面, 电机在下面, 矿用深井作业采用这种潜水泵能够极大的减小泵的径向尺寸, 所以这种结构形式的潜水电泵主要适用于小型作业潜水泵和井用潜水电泵。下泵式潜水电泵电机在上面, 泵在下面, 可以分为内装式和外装式两种, 内装式结构的电泵输送的液体首先通过包围电机的环形通流道, 并将其冷却电机后在流出泵压出口, 这种结构形式的电泵即使是在吸水池排干的情况下, 也不必担心电机的温度升高。

由上图可以看出跃变的潜水电泵主要包括潜水泵和潜水电机两个部分组成, 其中潜水泵主要有上泵和下泵两个部分组成, 在进行设计时, 将潜水泵的上泵的吸水口通过管道分别与下泵的出水的管口以及外界相连接, 并且在进行连通下水泵的出水口管道和外界的管道时分分别应该设计一个控制阀, 而对于下泵的出水口的另外一个管口应该通过总出水口和管道进行连接, 并且在管道上面还需要进行设计控制阀。

2.3 潜水电泵控制系统的设计

在设计的过程中对于潜水电泵的控制系统主要采用排水管路上额测量传感器和PLC控制系统进行设计。而PLC控制系统主要是采用PLC的CPU为控制核心, 以执行器和各种传感器作为辅助控制系统, 从而能够实现潜水电泵的实时控制, 并且还可以通过潜水泵上下泵口的处的控制阀进行控制潜水电泵启停, 从而能够实现潜水电泵串并联之间的自动转换。其切换控制模式如下图 (2) PLC梯形图程序所示:

在上图梯形图中, 其中I0.0主要是指安全水位S0, 其中I0.1主要是指低水位S1;I0.2主要是指高水位S2, Q0.0为闸口的开启控制开关K1, Q0.2为闸门开启控制开关K2, S1并联运行控制开关, S2为串联运行控开关。其控制方式和控制过称为:当监测系统检测到矿井下的水位达到S1的高度, 控制阀K1和控制阀K3就会自动开启, 控制阀K2关闭, 潜水电泵就会自动跳转到双泵独立并联运行的状态进行工作, 并且井下水一部分从上泵的吸水口进入, 然后经过上泵的叶轮升压后, 水就会从下泵的出水口流出, 对于另一部分的水首先从下水泵的吸水口进入, 然后经过下水泵的叶轮升压之后, 水最后从下水泵的出水口流出, 最后两部分的水汇聚在泵的总出水口, 并且潜水电泵的扬程不变, 流量比单泵的增加一倍。

如果监控系统检测到矿下井水达到S2, 则控制阀K2开启, 而控制阀K1和控制阀K3, 就会关闭, 这时潜水电泵就会自动切换为双泵的联动运行方式, 并且水将会从下泵吸水口进入, 然后下泵升压后, 水再从下泵的出水口中流出, 流出的水通过管道流入到上泵中, 然后经过上泵的叶轮进行二次升压, 最后水从上泵的出水口到达总出水口排出, 这个过程中潜水电泵的流量不变, 而将潜水电泵的扬程提升到原来的一倍。

如果当矿下的井水水位在S0时, 则潜水电泵就停止运行, 从而能够实现自动转换, 自动调整水位, 达到自动化的要求。

通过以上分析可以得知在潜水电泵系统设计中根据实际需要切换水泵控制阀使潜水电泵同时合理应用于矿井正常排水系统和矿井水灾事故中, 不仅能够提高水利模型的流量, 提高扬程, 而且对提高水泵的强度、稳定性以及安全性具有重要的作用, 从而满足矿井深水作业, 保证系统的安全经济的运行。

3 工程实践

在2010年7月河南某煤矿出现突水淹井的安全事故, 在事故后经过有关的专家进行分析和论证, 然后在矿井中安装此排水系统, 在本矿井中选择两台扬程为800m, 流量为1000m3/h的潜水电泵作为本矿井的排水系统, 然后采用Q345B作为排水系统的排水管路, 截止目前为止该系统已经安全稳定的使用10个月, 未出现任何的故障以及事故发生。通过工程实例可以得出在矿井中采用大型潜水电泵优化系统不仅能够保证矿井安全稳定的运行额, 而且对保证矿井工作的人身安全, 提高经济效益具有重要的作用和价值。

4 结语

从目前国内大型潜水泵的使用情况来看, 大型潜水泵能够解决实际应用中存在的诸多的问题, 而且能够极大的节省人力物力以及大量的时间, 采用此系统, 不仅能够提高矿井抢险救灾排水的安全可靠程度, 而且对提高潜水电泵设备的自动化水平, 促进矿井的经济效益, 保证系统的安全运行具有重要的作用和价值。

参考文献

[1]高传昌, 汪顺生.刘正勇大型潜水电泵接力排水系统运行工况研究[J].排灌机械, 2004.

[2]施卫东, 孙新庆, 陆伟刚.矿用潜水电泵性能正交试验[J].排灌机械工程学报, 2011.

易扬磁悬浮潜水电泵简介 篇2

泰安易扬科技有限公司拥有自主知识产权的世界首创的易扬磁悬浮潜水电泵，2010年列入“国家重点新产品”，编号2010GRC60075；2010年下半年列入山东省重点节能技术、产品和设备推广目录（第一批）；申报了国家发改委淘汰传统潜水电泵的计划；荣获第十六届“全国发明展览会”银奖；第十届山东省专利奖；山东省100项节能降耗主推技术、装备；山东省企业自主创新及技术进步项目„„

易扬磁悬浮潜水电泵在国内行业市场得到了普遍认可，经山东宁阳县自来水公司、河北巨鹿县自来水公司、河北唐山供水公司、河北保定供水总公司、山东滨州博兴源通水业、山东金彩山酒业、华北石油管理局第一机械厂、国土资源部万亩土地项目等多方使用,产品的推广应用创造了巨大的社会效益和经济效益。同时能满足中煤集团、中海油、中国地质调查局水文地质环境调查中心等就超高扬程、超大流量产品的需求，填补了市场空白,并得到了美国汉氏水务、美国通用、新加坡、台湾等诸多国内外客户的关注。现在我们已经与国内300多家企业达成了合作意向。

2011年新春来临之际，河北唐山供水应用易扬磁悬浮潜水电泵取得节能改造新年开门红！同工况下与同年新投入使用的知名国外进口品牌潜水电泵相比，吨水耗电量从0.32kw*h降到0.234kw*h，节能效果达到27%，按工业成本电价0.7元计算单泵年节电费5.2万元，年可节省电费达290余万元。兖州市自市来水公司经过多方考察、论证结合专家意见，在新建水厂设计之初就按照国家重点新产品易扬磁悬浮潜水电泵设备选型设计。新水厂启用之后，兖州市自来水公司能耗大幅度下降，能源效率、供水质量、企业效益都上了一个新高度。2007年，宁阳县自来水公司在应用了易扬磁悬浮潜水电泵后，争取了10万元节能奖金，2010年三月份在新一轮的节能改造中应用易扬磁悬浮潜水电泵再获巨大成功，在同工况下，吨水耗电量由0.25kw*h降至0.20kw*h，节能效果达20%，单泵年节电8.76万度。2010年，河北巨鹿自来水公司在应用了第3批易扬磁悬浮潜水电泵产生了巨大的节能效益，与原用传统设备相比，同工况下工作电流由70A降到55A，而流量由原来的70m3/h提高到75m3/h，收到惊人效果后积极策划三十多眼井全部更换并申报国家专项节能资金项目。潍坊供水积极探寻节能降耗最佳方案，选用易扬磁悬浮潜水电泵进行设备改造，与原用传统设备相比，同工况下电流由79A降到52A，供水单耗由0.32kw*h降到0.29kw*h，节能降耗初战告捷。

矿用潜水电泵 篇3

针对现有技术中所存在的不足,采用现代设计方法——Triz(The Theory of Innovation Problems Solving,发明问题解决理论),笔者创新性地提出了一种能够快速、高效地适应不同工况的潜水电泵优化设计方案,并结合PLC对水泵进行实时监测控制,实现了潜水电泵串联并联转换自动化。

1 基于Triz的潜水电泵问题分析与设计

1.1 潜水电泵系统分析

Triz被认为是目前最全面、最系统地论述发明创造、实现技术创新的新理论,它提供了一种系统化的创新思维方法——多屏幕法,就是在遵循客观规律的基础上,站在更高的位置,采用“新的眼光”去分析和看待问题[3]。下面以潜水电泵为例说明,其系统思维多屏幕示意如图1所示。潜水电泵是由潜水电机和潜水泵组装成机组,或由潜水电机轴伸端直接装上泵部件组成机泵合一的产品。如果以潜水电泵作为“当前系统”来研究,那么潜水电机、潜水泵就是潜水电泵的子系统,而生产、生活及消防的给排水系统就是潜水电泵的超系统[4]。基于此,要提高潜水电泵在不同工况的工作效率,也就是设计一种能够适应不同工况的可跃变的潜水电泵,这主要取决于潜水电泵的子系统:潜水电机和潜水泵。

Triz主张,先将通俗语言描述的待解决的具体问题,转化为利用39个通用工程参数描述的技术矛盾——所谓标准的“问题模型”,然后,针对这种类型的问题模型,进一步利用解题工具——矛盾矩阵,找到针对问题的创新原理,依据这些创新原理,经过演绎和具体化,最终找到解决问题的可行方案[5]。解决技术矛盾的一般解题模式如图2所示。

1.2 潜水电泵的主要问题分析

潜水电泵的主要作用就是深井提水,其基本参数包括流量和扬程等[6,7],其主要问题包括:

(1)双泵并联作业不适合积水过深工况。抢险中后期,由于积水过深且巷道缩小,并联作业很难实现高扬程,而且此时进行双泵由并联作业向串联作业转换,由于井下拆卸安装困难,费时费力,不仅影响了抢险救灾的时效性,同时也降低了潜水电泵的工作效率,消耗了大量的能量。

(2)双泵串联作业不适合积水过多工况。抢险初期,由于积水过多,双泵串联作业很难实现大流量排水来解决水患带来的灾害。当然,这种状况下,如果进行双泵串联作业向并联作业转换,同样费时费力,消耗的能量也相应地加大了。

(3)目前煤矿井下排水的潜水电泵仍多采用继电器控制,水泵的启停及选择切换均由人工完成,井下管路繁多,操作困难,选择转换作业费时费力,严重影响了井下排水系统的管理水平和经济效益。

由此可知,要提高潜水电泵在不同工况的工作效率,也就是设计一种能够适应不同工况跃变的潜水电泵,主要就是如何解决潜水电泵的串并联转换速度与能量消耗、使用方便性与系统复杂性之间的问题。

1.3 潜水电泵的技术矛盾分析

技术矛盾指技术系统中2个参数之间存在着相互制约的关系,简要地说,在提高技术系统的某一个参数或特性时,导致了另一个参数或特性的恶化而产生的矛盾[8]。39个通用工程参数是阿奇舒勒通过对大量专利文献的分析后,为了更好解决实际问题而陆续总结出来的[9]。利用这39个工程参数足以描述工程中出现的绝大部分技术内容,可把实际工程设计中存在的矛盾转化为标准的技术矛盾。通过对潜水电泵问题的分析可知,在井下进行串并联转换,费时费力,会消耗大量的能量,且水泵的启停及选择切换均由人工完成,井下管路繁多,操作困难。所以,串并联转换速度与能量的消耗即为一对技术矛盾,使用方便性与系统复杂性为另一对技术矛盾。上述技术矛盾涉及4个工程参数,改善的工程参数为:9#速度、34#可操作性;恶化的工程参数为:19#运动物体的能量消耗、45#装置的复杂性。

阿奇舒勒通过大量的研究创建了矛盾矩阵表作为解决技术矛盾的工具。在矛盾矩阵表中,第1列是系统需要改善的参数名称;而第1行是系统在改善某个参数的同时,导致恶化了的另一个参数的名称[10]。在矛盾矩阵表中,每个单元格内的数字表示Triz认为解决对应的技术矛盾时最有用的那些创新原理编号。通过矛盾矩阵表可得,解决串并联转换速度与能量的消耗问题的创新原理编号为:8#、15#、35#、38#,解决使用方便性与系统复杂性问题的创新原理编号为:5#、12#、17#、26#、28#、29#、32#(表1)。

1.4 潜水电泵技术矛盾的设计方案

1.4.1 技术矛盾一的设计方案

(1)8#重量补偿原理:

将某一物体与另一能提供上升力的物体组合,以补偿其重量。采用重量补偿原理就是加大质量,而潜水电泵要求轻便,加大潜水电泵的质量还会使速度这个技术特性恶化。显然,重量补偿原理不适合用来解决这个技术矛盾。

(2)38#强氧化剂原理:

用富氧空气代替普通空气。使用强氧化剂原理是为了使燃料燃烧更加充分,以使设备获得最大的推力。但是,潜水电泵是在水中进行排水作业,而且是采用电能来驱动,所以,不适合采用燃料燃烧来驱动潜水电泵。

(3)15#动态特性原理:

分割物体,使其各部分可以改变相对位置;35#物理或化学参数改变原理:改变温度、浓度或者聚集态。按照这2个创新原理,对潜水电泵的内部结构进行改变,加入管道和控制阀等,使其成为活动的部件。并且,技术人员通过对阀门的控制,使潜水电泵不仅能在外界环境改变下实现工况跃变,提高时效性,并可通过改造使现存的潜水电泵实现一机多用[11]。

1.4.2 技术矛盾二的设计方案

经分析选取28#机械系统替代原理,该创新原理主张用光学系统、声学系统、电磁学系统或影响人类感觉的系统代替机械系统,用运动代替静止场,时变场代替恒定场,结构化场代替非结构化场。可编程控制器(PLC,Programmable Logic Controller),是在继电器控制和微机控制的基础上开发出来的,是一种新型的自动控制装置,具有可靠性高、编程方便、操作简单的特点,适应于恶劣的工作环境。基于Triz的28#创新原理,对潜水电泵的串并联切换进行改进,将PLC技术与测量传感器技术结合,组成自动控制、数据采集、自动切换模块,完成水泵的实时监测控制,通过控制命令完成了潜水电泵串联并联转换自动化[12,13]。

2 潜水电泵的优化设计方案

通过运用创新原理,提出了一种潜水电泵的优化设计方案。

一种工况跃变的潜水电泵,包括潜水电机和潜水泵,潜水泵由上泵和下泵2部分组成。上泵吸水口通过管道分别与外界和下泵出水口的一个管口相连通,且在连通外界和下泵出水口的管道上分别设置有控制阀;下泵出水口的另一管口通过管道与总出水口连接,且在该管道上设置有控制阀;上泵出水口通过管道与总出水口连接;下泵吸水口通过管道与外界连接(图3)。

该潜水电泵的控制系统可由PLC控制系统以及设置在排水管路上的相关测量传感器组成,分为自动控制、数据采集、自动切换模块,PLC以CPU为控制核心,辅以各种传感器和执行器完成水泵的实时监测控制,通过控制阀门开启与关闭命令,完成潜水电泵串联并联转换自动化。

该潜水电泵运行过程中,数据采集模块实时监测井下水位,并根据井下水位进行水泵启停及阀门开闭切换控制,其切换模式PLC梯形图程序如图4所示。

图4中:I 0.0 为安全水位S0;I 0.1 为低水位S1;I 0.2 为高水位S2;Q 0.0为闸门K1开启;Q 0.1 为闸门K3开启;Q 0.2 为闸门K2开启(S0为停泵水位,S1为并联运行水位,S2为串联运行水位)。当监测井下水位为S1时,控制阀K1、控制阀K3开启,控制阀K2关闭,潜水电泵自动切换为双泵独立并联工作,水一方面从上泵吸水口进入,经上泵叶轮升压后,水从上泵出水口流出;另一方面水从下泵吸水口进入,经下泵叶轮升压后,水从下泵出水口流出,最后汇聚到总出水口,潜水电泵扬程不变,流量比单泵增加1倍。

当监测井下水位为S2时,控制阀K1、控制阀K3关闭,控制阀K2开启,潜水电泵自动切换为双泵串联工作,水从下泵吸水口进入,经下泵升压后,水从下泵出水口流出,经过管道进入上泵,然后在上泵叶轮的二次升压下,水从上泵出水口到达总出水口排出,潜水电泵扬程提升1倍。

当井下水位回落到S0时,停止潜水电泵运行。

3 结论

潜水电泵选购要点 篇4

一、查看商品标识。

第一, 如果一个商品无合格证明、生产厂厂名和厂址, 行业人士称为“三无”商品, 这种商品本身就不符合质量法的规定, 千万不能购买。第二, 要检查商品标牌或说明书上有无生产企业名称和地址、商品执行标准和生产许可证编号等信息, 如上述信息不齐, 消费者最好不要购买。检查标牌内容是否有空缺, 特别应查看出厂编号和出厂日期, 如标牌内容有空缺, 可间接反映该生产企业管理欠规范。第三, 要看商品标牌上的性能参数, 性能参数不是标得越高越好, 很多厂家肆意标高性能参数, 以致实测的最大流量、最大扬程和最大功率远远达不到标定的额定值, 属恶意欺骗消费者。第四, 要从说明书上仔细查看商品的实际生产企业, 不要盲目相信标牌上标称的某知名地区的生产企业。

二、仔细查看商品的安全要求。

一是查看有无接地装置或接地线和接地标志;二是查看潜水电泵壳体上有无安全警告标志;三是查看说明书中是否有醒目的安全警示内容;四是查看商品有无合格证, 并核对合格证上的内容是否空缺, 如合格证上的出厂编号和出厂年月与标牌上一致, 可以间接反映该生产厂管理较规范;五是检查引出电缆线长度是否大于5米, 如果引出电缆线长度不足5米, 基本上可判定整机可能就是一个偷工减料的商品。

三、查看商品随机技术文件。

查看合格证明、使用说明书、三包内容等随机文件是否齐全。重点查看使用说明书内容是否丰富, 印刷质量是否较好, 如果使用说明书很简单, 甚至只有一张纸, 证明这个生产企业很小, 建议不要购买这种企业的商品。三包有效期按国家规定应不少于1年, 如果使用说明书上承诺只三包3个月, 消费者在购买商品时, 应在发票或购物凭证上单独与经销商约定1年的三包期。

四、看重量。

相同型号规格的不同生产企业的商品, 根据笔者的经验, 一般来说, 外壳材质相同的潜水电泵, 其重量越重, 说明商品越实在, 所需的原材料越多, 越货真价实。因为相同型号规格的潜水电泵, 外壳材质相同, 重量应该相当, 整机性能和实际功率应该相差不大, 重量越轻的商品, 往往性能和实测功率要差些。

五、坚信“一分钱一分货”的道理。

小型农用潜水电泵的选择 篇5

1.选商家。要到农机部门认可的销售点或专卖店购买并索要正规发票, 否则出现了质量问题, 用户将束手无策。对商家提出的高于国家标准的额外售后服务, 一定要同商家签个合同或写在发票上, 否则只是一句空话。

2.选厂家。要认清生产厂家, 选择当地规模大、信誉好、技术力量强、质量过硬厂家的优质产品。选购潜水泵时必须审验“三证”, 即农业机械推广许可证、生产许可证和产品检验合格证, 只有“三证”齐全方能避免购置淘汰产品及劣质产品。同时千万不能贪图便宜, 购买“三无”即无生产厂家、无生产日期、无生产许可证的潜水泵。因为无“三证”或“三证”不齐全的潜水泵和“三无”潜水泵一定是假冒伪劣产品。

3.选电源相数。选择单相泵还是三相泵, 应根据当地电源情况来决定, 有三相电源的地方一般选择三相泵。这是因为同规格的三相泵比单相泵体积小、质量轻、振动轻, 所以三相泵较经济。

4.选参数。选择潜水电泵重点是确定水泵的流量和扬程等参数。水泵流量选择, 要与水源的来水量和用水量以及家庭经济条件相适应, 具体问题具体对待。用户所需扬程最好选择与水泵牌上扬程接近, 使用才能经济, 效率才能达到最高。但并不是要求绝对相等, 一般偏差不超过2 0%就能在比较节能的情况下工作。如果选择的水泵扬程太小, 低扬程泵用于高扬程工作, 即“小马拉大车”, 即使能抽上水, 水量也会很小;水泵扬程太高, 高扬程泵用于低扬程工作, 即“大马拉小车”, 会出现运行时流量过大, 电机超载, 若长时间运行, 电机温度升高, 绕组绝缘层便会逐渐老化, 甚至烧毁电机。

潜水电泵故障分析和处理 篇6

1. 水泵叶轮、密封环磨损

故障原因可根据磨损程度判断: (1) 水质含沙较大。QJ型水泵额定转速为2850r/min, 因此磨损很快。应在条件允许情况下, 过滤所抽送的井水, 减少水中含沙百分率。同时在叶轮铸造配料增加硅铁和锰铁比例, 可有效减缓叶轮磨损, 提高叶轮使用寿命。 (2) 水中含有腐蚀性物质。叶轮高速运转时, 其密封环处和流道均腐蚀较快, 可将铸铁叶轮更换为铸铜叶轮或制成不锈钢叶轮, 有效防止腐蚀。

2. 电机定子绕组烧毁

(1) 三相绕组均匀过热烧毁。主要原因是泵的选型不当, 扬程高选低用, 使泵的出水量大于额定流量。由于离心泵配套电机输入电流和水泵流量成正比, 当水泵出水量远远大于额定流量时, 输入电流值均会超过额定电流值, 电机处于过流状态。而且潜水电机定子绕组电磁线的电流密度设计较高, 一旦绕组过流, 则电机绕组升温很快, 快速熔化绕组绝缘皮。

可根据用户提供的水位情况, 所选电泵的额定扬程应与实际扬程相符, 通常泵扬程预留值以10%为宜 (最大不超过20%) 。对于泵扬程高选值较小的泵, 可车削叶轮外径减少泵扬程, 若高选值较大, 可少装一级或几级叶轮实现泵扬程与实际扬程匹配。扬程调整后的电泵, 出水减少不明显, 但输入功率却显著下降, 电泵工作在一个高效区, 不仅省电, 而且电机在低负载下工作, 工作寿命延长。

(2) 三相绕组一相或两相烧毁。主要原因是电泵供电线路缺相运行。 (1) 烧一相, △型接法的电机若电源缺少一相则三个绕组的相电压不平衡, 有一相绕组因电压最高、电流较大烧毁。 (2) 烧两相, 一般Y型连接的电机若一相电源缺相, 则三相绕组有两相串联工作, 电路中产生大电流, 两相绕组过热烧毁。

电机烧毁80%以上是电源缺相造成, 因此电泵配电线路必须加装防缺相保护电路。传统方法是在主电路交流接触器控制回路串联1个由另外两相控制的小交流接触器, 非常有效, 现在普遍使用电子式综合保护器。

3. 电泵转动部分整体下沉, 绕组过载烧毁

(1) 使用原因。电泵使用安装时, 电机底座处在流动性较差的泥沙或糊状物内, 导致止推轴承转动产生的热量不易散发, 下止推轴承因高温而加速磨损, 造成泵体转动部分整体下沉, 随之和静止泵壳摩擦, 电机负荷加剧, 绕组因电流过大烧毁。调整电泵安装位置, 使底座位置脱离散热不畅区域, 故障即可排除。

(2) 质量原因。电泵所处水质很好, 下止推轴承却严重磨损。主要原因是电泵扬程较高, 转动时产生较大的轴向力, 同时下止推轴承抗磨损能力差。解决办法: (1) 改进泵体 (可有效减少电泵轴向力) 设计。泵出口压力较高, 若设计不当则会转化为向下的轴向压力, 可通过改变叶轮出口角度和叶轮泄流孔开口度减少轴向力。 (2) 提高下止推轴承抗磨损能力。将下止推轴承材料由普通聚四氟改为巴氏合金, 耐磨性可明显增强。同时也可加装多级推力轴承装置, 将较大轴向力分解到几级推力轴承上, 可有效减少磨损, 延长使用寿命。

4. 电泵机组运转剧烈振动

大型混流潜水电泵的安装 篇7

泉州市金浦排涝泵站为防洪排涝工程,设计10台1400HDB-50A潜水电泵并列安装,每台泵流量为5 m3/s,10台泵同时运行总流量为50 m3/s。电泵是由YQGN1180潜水电机与1400HLB型立式轴流泵泵段配套而成,机泵一体同轴传动的潜水水泵,可长期潜浸水中运行,是目前国内该类泵中功率最大、型号最新的产品。电泵进水口直接从蓄水池开引导流渠引水,把洪水直接排入晋江。高压电机采用10 kV直接启动,无功补偿则是单独就地补偿。电机绕组的温度监测及水泵推力轴承温度是采用PT100温度传感器直接埋入电机体内各部位,通过变送器控制电流传输信号。这种大型潜水电泵在施工过程中,与以往水厂、泵站安装的电机、水泵的程序、工艺均有较大的差异。下面对这几个差异点进行探讨。

2 土建施工条件

1400HDB-50A潜水电泵泵体是圆柱体结构,电泵是直接安装于水泥井筒内,落坐于泵座支架的斜面上。泵体的下端有一段圆台形结构,电泵固定就是靠这段圆台形结构的斜面与水泥井筒的内侧面接触受重力作用而固定牢固,且这段接触面应处于水泥井筒的特定一处,与水泥井筒底的距离符合产品结构的要求,致使泵底端面的进水喇叭口与井筒底泵座支架完好接触。因此土建在施工水泥井筒时,首先要预埋泵体段最底端的泵座支架,埋设时,务必平整,若稍微不平,整台电泵安装时其下端面与连接座就不会严密完好接触。再者在井筒壁施工中,要保证井筒圆心与泵座支架圆心重叠,使二圆为同心。在土建模板工程施工时,模板要加固牢固,避免混凝土浇筑发生胀模现象。如果发生胀模,在吊装电泵时,会使电泵被紧卡在井筒中的胀模处,不能吊到位安装,或者若出现上述二圆偏心,则会使电泵与预埋好的泵座支架不能连接,产生偏移。这些都是安装中容易出现的质量问题,应加以重视,给予避免。至于把水泥井筒做成椭圆形,或井筒直径过大,那都是不允许出现的质量问题,可能造成要炸掉井筒,重新施工。

3 安装过程

电泵重量16 t,安装采用汽车吊把电泵缓缓吊入井筒中,吊装就位。吊装前,应做好以下准备工作:

1)电泵高压电机绝缘电阻要测试,并做好吸收比(R60/R15≥1.33)。运行监测保护变送器引出的控制电缆的各线端要逐一对照、校对,然后把高压电缆及控制电缆盘成圈,缠绕在电机上端盖壳上,并采取保护措施,保护好电缆。

2)在吊装放入混凝土井筒过程中,安装人员要看护好电缆,不能让电缆碰到井壁,以免磨损,更不能把电缆作为起重绳套或用力拉拽。泵体就位后再安装其他配件,应把这些电缆绑扎成束,从厂家专配的钢导管引出,并在钢管口采用柔软保护。

3)电机在吊装前,要先送电试运转,检查电机的转向是否正确,确定电机的转向正确后,才能吊装就位。

4 调试过程

由于1400HDB-50A潜水电泵的构造设计的独特性,所以其调试与常用水泵、电机的调试也有所区别。

1)1400HDB-50A潜水电泵不能空载试运行,电泵一送电,必须带载运行,而且电泵送电前,其出水阀门须最大限度打开,否则会使电机启动困难,并导致超功率。绝不允许出水阀门关闭时,送电运行,这样会使电泵整体上浮。

2)电泵在运行中导流渠水位达到一定高度时,要时刻注意水位监测仪的水位显示,电泵潜水运行,靠水冷却。若水位不够,电泵继续运行,一是进水水位太低,叶轮淹没深度不够,会使电泵运行有振动声,流量不稳定;二是冷却达不到要求,电机可能发热烧毁。

3)电机绝缘电阻监控仪的退出。本工程采用HDS-1高压电机静态绝缘监控仪对高压潜水电泵高压开关柜下端子以下的全部系统进行状态检修监测。在高压电机启动时,务必使绝缘检测仪处于退出检测状态。由于技术原因,其绝缘检测仪的退出是靠手动操作,且为远程按钮控制,这个方法不可靠,必要时须强制退出,这是十分重要的。如果出现绝缘电阻监控仪未退出工作状态,就送电启动电泵,一旦互锁触点故障,这是十分危险的。因为绝缘电阻监控仪其电压互感器已加以高压给整个被测系统,进行耐压测试,若再送10 kV电压给这条线路,可能发生事故。HDS-1高压电机静态绝缘监控仪,该监控系统是为了排涝泵站的电泵实际运行工况的要求而研制的,是为保证大型潜水电泵在长期休闲季节能对电机的重要指标——绝缘电阻及时监控,确保在防洪季节来临时能正常开机。

4)额定负载试运行。本工程设计用途是在洪涝之时,晋江潮水涨高,致使内沟河水不能直接排入晋江,才开启电泵排涝。也就是说,电泵要额定负载运行,电泵额定负载运行时,其功率应是既要承担把内沟河水排入晋江这部分的做功,又要承受排水管口受江水管口水位的那段水柱压强而做的功,即W泵=W排水+W水压。在平时调试时,是不会遇到排涝情况,而规范又要求按电泵满负荷试运行。因此,要做到这一点,就要待晋江潮水大涨时,江水淹过排水管口,才能满足要求。在额定负载运行时,为了使电泵持续运行时间达到规范要求,又得把平时内沟河水排入晋江的泄洪水闸门打开,使江水倒灌入内沟河,然后开机运行。

5)电泵运行过程中仪表检查。高压电机采用就地单独补偿形式以提高功率因数。在电机额定负载运行中,电机额定电流的数值并不直接显示在高压开关柜的电流表计上。电机额定电流58 A,而电机若满载运行,其电流表的读数值一定会小于58 A,若电流表的读数达到58 A,说明电机已经过载运行,巡检人员一定要注意这一点。因电流表显示的电流值(IS)是流经电机绕组的电流(IL)和流经补偿器的电流(IC)的相量之和,不可在过载情况下继续运行。

电机内温度、湿度参数是采用DJJC-H微机保护器运行自动巡视检测。其信号来自传感器。其中温度传感器采用PT100传送模拟信号,电极、浮子开关用于监测电机内部的湿度,传送开关信号。在DJJC-H保护器中进行数据分析、处理、判断,然后显示,发出报警信号,或判断是否发出停机指令。电机线圈为F级绝缘等级,整定温度135 ℃,轴承的整定温度值为90 ℃。在电机运行中必须手动逐一从微机保护器上调出巡视。每0.5 h做一次记录,以便进行分析,判断电机运行是否平稳。

超声波液位检测仪要定时巡视,因为WJ320液位检测仪只能显示导流渠的水位高度,并不联动控制电泵。水位达到最低极限位置应由人工停机,并不是由液位仪启动发出停机指令,所以对于水位的检读只能由人工完成,检读液位仪显示的水位读数值,从而判断是否要停机。

5 1400HDB-50A潜水电泵与常用机泵的比较

两种泵型各方面比较见表1。

6 结语

1400HDB-50A潜水电泵可供农田排灌、工矿企业、船坞、市政工程及电站给排水之用,其输送介质可为原水或物理化学性质类似于水的其他液体,被输送液体最高允许温度可达40 ℃。电泵及绝缘电阻监控仪等均为企业专利产品,技术达到国际前沿。从性能及投资、维修等方面考虑,均有较显著优越性。在将来这类潜水泵在工程中将得到广泛应用。鉴于传统机泵的施工特点较潜水电泵有较大的差异,因此进行归纳比较,为将来施工作为借鉴。

摘要：对金浦排涝泵站安装的1400HDB-50A大型混流潜水电泵与传统机泵的安装工艺、调试等作了比较,并对潜水电泵的安装工艺进行了详细分析,同时对HDS-1绝缘监控仪DJJC-H微机保护器作了介绍,积累了潜水电泵施工经验。

关键词：混流潜水电泵,调试,安装,绝缘监测

参考文献

[1]SD 204-86,泵站技术规范[S].

潜水电泵的选择及常见故障原因 篇8

潜水电泵分干式和湿式两种类型。选择哪种类型, 应根据当地的水质条件而定。若水质中泥沙含量较大, 则应选用湿式潜水电泵, 反之则应选用干式潜水电泵。具体泵型的选择, 应注意以下两点。

(1) 潜水电泵 (以下简称潜水泵) 的流量选择。根据当地的水源情况及在规定的时间内所要灌溉的面积来选择, 水泵的额定流量应与配套水井的涌水量一致。

(2) 潜水泵的扬程选择。扬程的选择应根据水井的静水位来确定, 即在正常工作过程中, 水井水位降至最低, 来确定水泵的正常连续运转扬程。注意不要选用过大扬程的水泵。因为水泵的额定扬程比实际扬程大时, 流量就会大幅度增加, 使水泵的轴功率和通过电动机的电流也随之增大, 造成线路保护器经常跳闸, 甚至会烧毁电动机。另外, 流量增大, 作用在叶轮上的轴向力也随之增大, 易损坏限位螺丝, 使叶轮与泵壳发生摩擦, 增加电动机的负荷。因此, 潜水泵扬程的选择, 应使其额定扬程略大于实际扬程为宜 (因工作中有部分损失的扬程) 。

2 潜水电泵的常见故障及原因

(1) 不易启动的原因有:电源电压过低或叶轮被杂物、砂石卡死等。

(2) 启动后不出水及水量不足的原因:潜水泵的额定扬程小于实际扬程;滤水网、叶轮或管路不畅通;潜水泵叶轮、密封环磨损或水管漏水, 使流量减小;水井水位下降太多或水泵浸水过浅, 使潜水泵吸入空气;潜水泵反转;线路接头太多, 接触不良或导线过长, 电压下降, 使电动机转速降低等。