潜水排污泵的技术描述

WQ系列潜水排污泵详细描述

WQ系列潜水排污泵是我公司在借鉴吸收国外先进技术的基础上研制的新一代潜水泵。WQ系列泵具有高标准、高起点、高质量，该系列泵在制造工艺上具有很多特点：

一、设计工艺

（1）WQ系列潜水排污泵根据用户的要求，在设计中采用我公司独有的最新潜水电泵设计软件（CFD）计算机三维流体流场动力学数字模拟技术进行水力模型设计，设计的水力模型效率高，具有通过一定直径的大颗粒、长纤维的能力，从而使水泵能在恶劣的环境中安全可靠运行。

（2）WQ系列潜水排污泵采用机电一体化设计，结构紧凑，使用方便。

（3）WQ系列潜水排污泵具有多种保护功能：机组接线腔内漏水报警装置，用于检测接线腔的密封状况，定子绕组内设有过热保护装置，定子绕组防凝露装置，推力轴承温度测温传感器，水泵油室内设有机械密封泄漏报警装置。

（4）WQ系列潜水排污泵采用自动耦合系统进行安装，无需修建高大的泵房，降低工程费用。

二、制造和装配工艺

潜水排污泵制造上采用许多先进的工艺手段。

（1）潜水排污泵叶轮采用先进的水力模型设计，叶轮动平衡采用上海菱菱平衡试验机进行平衡试验，使动平衡精度达到G6.3级，从而确保水泵运行平稳，无振动、运行噪音小于80分贝。

（2）潜水排污泵电机引出线采用特殊加工处理。潜水排污泵长期在水下运行，工况恶劣，加上其它人为的不利因素，电缆会遭到意外的损坏而使电机进水，电缆经过特殊硫化密封处理后消除了电缆破损而损坏电泵的隐患，主要原理是：潜水电缆由橡胶外包皮、填充物及电缆内芯组成，每根电缆内芯又由内橡胶包皮及多股电缆铜芯线组成，当电缆外包皮或电缆内包皮破损后，每根电缆内芯又由内橡胶包皮及多股电缆铜芯线组成，当电缆外包皮或电缆内包皮破损后，介质水就会顺着电缆内芯与外包皮等的间隙或电缆内芯中的铜芯线间的间隙进入电机腔，从而烧毁电机，我公司针对上述现象，将单芯电缆去皮后锡化处理后植入橡胶中，然后再将单芯电缆植入橡胶中最后再用橡胶环密封，采用硫化橡胶水密电缆后，电机能潜入水下20米并正常工作，从根本上消除了水进入电机的途径。

（3）潜水排污泵转子轴和轴承等装配采用热压式装配，主要零部件和关键部件均在数控加工中心加工，在流水线上进行质量控制，在质量检测中心进行性能测试。

（4）潜水排污泵铸造运用先进的模具制造技术，采用亚什兰工艺制芯，三维空间尺寸精度准确，水力部件和叶片流道部件表面光滑、水力效率高，使零部件在制造过程 完全符合设计要求。

3、潜水排污泵的使用范围、使用条件

3.1污水处理厂工艺流程用水泵；

3.2雨水泵站用水泵；

3.3工作介质：含泥污水，介质温度0-40℃，介质PH介于6-9之间。

4、潜水排污泵的技术要求

4.1潜水排污泵能抽抽含有碎布、短纤维材料及一般废物和其它一些未处理的污水，并能通过直径不大于出口直径50%的固体颗粒；

4.2潜水排污泵能够在规定的范围内正常工作，无汽蚀发生，运行平稳，并具有稳定的压头流量特性，当泵在其特性曲线上一点运行时，电功率不超载；

4.3潜水排污泵的所有承压零件均作气压试验，试验压力为其设计压力的2倍，但不低于0.4Mpa，历时速5min而无泄漏现象；

4.4潜水排污泵在组装后，进行0.4Mpa气压试验，历时速5min而无泄漏现象；

4.5潜水排污泵所有零部件、密封件、防腐涂料等均采用符合国家有关标准的材料，其表面光亮、无砂眼、裂痕等，为防止潜水排污泵由于受介质浸蚀，凡与水接触面均作防盐渍、防腐喷涂处理，表面采用喷丸二次抛光除锈并达到Sa2.5级，然后采用静电喷涂耐腐蚀环氧树脂粉末的处理方式，涂层厚度大于0.3mm小于1.4mm，流道表面光滑平整，可保证涂层使用有效期不小于5年；

4.6潜水排污泵叶轮、转子作动平衡试验，平衡精度为G6.3级，振动烈度不大于0.45mm/s；

4.7潜水排污泵保证在潜水电机完全露出水面的条件下连续运行，运行方式为连续运行、间隙运行或长期停止的恢复运行，每小时允许起动20次而不会引起任何损坏，为了保证电机温升不大于规定要求，在电机结构上设有内外部冷却通风结构，内部通风结构确保电机的温度迅速的通过内风道冷却、外部冷却主要通过水套中流动的介质水将电机表面的温度由介质带增从而达到降温的目的。

4.8潜水排污泵机组允许反转，其最大反转转速为运行中的可能出现的最大飞逸转速，为额定转速的130%，在持续时间1min的情况下，各部件不会出现损坏，为保证机组的安全，潜水排污泵在轴承的结构设计、轴承的强度设计、叶轮强度计算时，均按可能出现的最大飞逸反转转速进行设计；

4.9不锈钢铭牌牢固的固定在每台泵的明显的位置，铭牌采用冲压的数字标志；

4.10每台泵的起吊耳置于上盖的泵重心附近牢固、可靠。

5、潜水排污泵结构

5.1潜水排污泵由潜水电机与水泵构成机电一体结构，为立式单级潜水泵，潜水排污泵安装在泵房内，潜水排污泵的出口与耦合接口连接，两根平行的导轨固定在耦合底座上，耦合接口能沿着导轨在提升链牵引下从泵坑顶部到耦合底座间自由地滑动。当泵放下至最下端时，其耦合接口与耦合底座紧密结构，依靠泵自身重量的压力下就能完全的密封。泵的整个重量由耦合座承担，泵体及泵底不与泵坑接触；

5.2为了保证潜水泵在长时间停机后，能顺利启动，为此大型潜水排污泵在结构上设有电机防凝露装置，确保电机绝缘保证在300MΩ以上。主要原理是：潜水泵电机在实际运行中，有可能在停车时，渐渐吸潮，吸湿现象将反映在电机绝缘电阻的缓慢下降，进而造成电机的损害。为保证潜水电泵电机的绝缘性，提高耐用性，本保护装置通过检测电泵信号线电阻值的变化，当湿度达到100%，即露点时，通过端子检测到停机信号，延时一段时间，本装置除湿加热常开接点接通，驱动除湿加热装置。直至湿度达到70%自动停止加热。若电机一起动，本控制系统立即停止工作，机械密封设有防砂装置、轴承具备永久自润滑功能并与介质完全隔离。潜水排污泵结构上设有绕组超温报警开关，机械密封设有漏水报警等功能，所有保护功能均通过综合保护器进行保护；

5.3潜水排污泵叶轮采用CFD计算机三维流体流场动力学数字模拟技术设计，根据设计所需要的技术性能参数，采用CFD技术可以直观的了解流体在叶轮和泵壳的共同作用下的受力状况和流场流态，设计的水力模型效率高、无堵塞，具有通过一定直径的大颗粒、长纤维的能力，为大通道叶轮，叶轮为整体铸造，叶轮与轴之间采用双键内部锁定结构，在正转和反转时均不会松动，在拆卸时叶轮能方便地从底部抽出；叶轮需键入泵轴，且用特定螺栓扭紧固定，防止旋转时发生圆周方向或轴向移动。采用无堵塞流道型设计，长流道无剧烈拐角，具有良好的过流特性。叶轮与泵壳之间的间隙调整应简单快捷，无需解体泵头。每个叶轮都必须整体铸造，并通过静/动平衡试验。

5.4为了保证潜水排污泵始终处于高效运行状态，在水泵叶轮和泵壳上设有耐磨密封环，并具有可靠的固定，能有效地保证叶轮与泵壳之间的密封，并能方便的更换；

5.5潜水排污泵设有控制电缆和动力电缆，为了防止由于电缆的密封失效而使介质进入电机的隐患，潜水排污泵在结构上采取用电缆进线盒的动力电缆接线板将进线盒与电机完全密封分隔开，外部物质不能进入电机，同时能为机组设备进行方便地维修。电缆电线密封采用特制的硫化橡胶密封头，能方便地进行更换并能有效地密封，电缆线采用YZW型橡套电缆；

5.6潜水排污泵蜗壳采用CFD计算机三维流体流场动力学数字模拟技术设计，根据设计所需要的技术性能参数设计，采用单蜗壳式，侧向排水，底部吸水，采用无阻塞偏心式结构设计，内流道光滑有规则变化且具有足够大的截面，可以使液体及固体物质能顺利平稳地通过泵壳，为防止长时间停机后水中污物和有机物的沉淀造成的叶轮和蜗壳的堵塞现象，根据需要可在蜗壳结构上设有清理手孔和可拆卸的手盖，能够很方便的进行清理；

5.7为确保潜水排污泵正常可靠运行，每台泵提供串联的、由两个独立的密封装置配合起来的密封系统, 机械密封在油腔内运行，密封面能得到适当润滑, 放置在油腔和电机室之间的上部密封单元由一个碳瓷材质静环和一个石墨材质的动环组成，放置在泵壳和油腔之间的下部密封单元由一个耐腐蚀碳化硅的静环和一个耐腐蚀碳化钨的动环组成，弹簧包于橡胶波套内或不锈钢套筒内，以防接触介质，每个密封面的接触力均通过其自身的弹簧系统来完成，密封不需要经常维护也不需要调整，更不依靠旋转方向来密封，机械密封的使用寿命大于25000小时 

5.8为了确保潜水排污泵泵轴轴承的使用寿命不低于100000小时，上轴承应是一单列滚珠轴承。下轴承应是一双列向心止推轴承采用NSK轴承，结构上进行优化设计，改善轴承的润滑条件，采用油脂润滑，使轴承能够承受任何工况下的轴向和径向载荷，并在结构上设有减小轴向力和保证轴向力平衡的措施，泵轴承完全与泵送的水流分开。潜水排污泵叶轮采用双键内部锁定结构固定在电机轴上，能方便地更换；

5.9潜水排污泵采用鼠笼式异步电动机，防护等级为IP68，电动机按湿热型设计，具有防潮、防霉、防盐雾的性能，在长期停机后仍能保持优良的耐潮、耐压及起动性能。电动机的冷却方法分内外二路。内向路的设计，即转子自带电扇，在定子铁心轭部有轴向风道，能使电机转子上产生的热量及定子绕组端部生产的热量借助内风路的传递，与定子铁心内（包括定子绕组的直线部分及铁心）产生的热量共同借助于机座壁与外面冷却水流道里的水进行热交换，从而冷却电机。机壳经0.4Mpa静气压试验不得有渗漏现象出现；

5.10潜水排污泵定子采用F级绝缘，电机绕组最高耐热温度为155℃，正常情况下, 电机的温升不超过85℃。电机应设计为可在泵送温度为40℃的介质而温升不超过85℃的情况下连续运行，能每小时平均起动12次以上定子绕组采用少胶绝缘结构，将少胶粉云母带连续绕包的线圈嵌入定子铁心，经“VPI”真空压力浸漆后，烘焙固化，使线圈与定子铁心形成一个整体，此绝缘处理工艺通过抽真空排除线圈绝缘层内、铁心与线圈之间、铁心与机壳之间的空气，然后用压力将浸漆压入到绝缘层内与铁心与线圈之间空隙内，使它们成一个密实的整体，该绝缘体系综合性能优异，无气隙，端部固定牢靠，因而电机的介损小、介电强度高、机械强度高、耐热性好、导热性能提高，运行可靠性高，寿命长，保证电机定子绕组在浸水72小时内绝缘电阻的下降值不会超过相应标准的规定值。定子绕组在制造过程中进行多次耐压试验，如绕组下线后、浸漆后、整机试验后，最后作出厂2UN+1000V的耐压试验。

6、材质

6.1潜水排污泵叶轮、电机壳、泵壳采用灰口铸铁铸造，具有较高的耐磨性和耐腐蚀性，能承受一定负荷的冲击；

6.2潜水排污泵电机轴采用不锈钢420制造，具有足够的强度和刚度，在结构设计上采取了消除应力集中的措施，电机轴与泵送介质完全隔开；

6.3潜水排污泵的机械密封采用碳化硅机械密封材质，可确保使用寿命在25000小时以上；

6.4潜水排污泵的上轴承是一单列滚珠轴承；下轴承是一双列角接触球轴承，用于承担径向力和轴向推力负荷。上下轴承采用终生润滑免维护轴承，采用NSK轴承，其设计运行寿命可确保在100000小时以上；

6.5潜水排污泵的静密封采用丁腈橡胶型圈；

6.6潜水排污泵所有紧固件螺栓、螺母均采用不锈钢 AISI304。

7、潜水排污泵的性能保证

每台潜水排污泵在组装完毕后，进行性能测试，确保机组的整体性能符合有关标准，测试内容包括：流量-扬程曲线，流量功率曲线，流量-效率曲线，并将测试报告提供用户，潜水排污泵保证首次无故障运行时间不小于25000小时，机组的设计使用寿命不小于25年。

8、潜水排污泵的运行控制

潜水排污泵引出控制保护信号线，采用专用控制柜进行控制，具有对泵进行过载、缺相、短路、泄漏、超温、除湿等保护功能和提供相应的信号批示可确保机组可靠运行。

9、潜水排污泵的安装

每台潜水排污泵都可以根据需要采用快速自动耦合安装系统进行安装，能方便的进行安装、调试和维护保养。

三、监测装置：

主要采用我公司NS—2型潜水泵综合检测综合控制器及相关元器件。根据招标书的控制及保护要求，设置以下功能，专用于潜水泵性能检测，及除湿加热等综合保护等。

A、电机定子绕组超温报警控制：

当潜污泵和污泥泵电机出现故障时（过载、断相、缺相）绕组温度骤增，当超温时面板绕组批示灯不断闪烁，以示电机过热故障，保护装置自动停机。

B、电机内腔漏水报警控制：

当潜污泵和污泥泵电机内腔出现漏水故障时，危及电泵正常运行，本保护装置故障输出，面板上各漏水指示灯闪光报警，保护装置自动停机。

C、电泵电机绝缘，防潮报警控制：

潜污泵和污泥泵电机在实际运行中，有可能在停车时，渐渐吸潮，吸湿现象将反映在电机绝缘电阻的缓慢下降，进而造成电机的损害。为保护潜水电泵电机的绝缘性，提高耐用性，本保护装置通过检测电泵信号线电阻的变化，当湿度达到100%，即露点时，通过端子检测到停机信号，延时一段时间，本装置除湿加热常开接点接通，驱动除湿加热装置。直至湿度达到70%自动停止加热。若电机一起动，本控制系统立即停止工作。

10、供货范围

1）装备完整的潜水排污泵主机

2）配套的自耦装置（底座、支架、支承块、型面垫圈），导杆材质为304不锈钢、起重钩及联接附件。

3）备品备件1套。