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潜水电泵的典型结构分析 |
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| 潜水电泵的典型结构分析 |
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作者：佚名 文章来源：网上搜集 点击数： 更新时间：2008-5-30 22:55:02  |
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引言
潜水电泵则是一种泵与电机合二为一的特殊的输送液体的机械，顾名思义，机电一体潜入水中工作．它结构简单，使用方便．随着材料科学、密封技术、控制和保护技术的发展以及冷热加工工艺水平的提高，潜水电泵得到了飞速发展。
1904年，美国的布隆*杰克逊(Byron Jackson)公司第一个成功地设计、制造了卧式连接的潜水电泵和潜水电机，这就是现代潜水电泵的“祖先”．1928年，该公司发明了直接连接的立式潜水电泵，这是现代深井潜水电泵的最初形式．可见，潜水电泵的发展已经有了60多年的历史了。
瑞典的飞力(Sterbery Flygt)公司，1948年首次研制成功了世界上第一台给排水用的浅水(或称作业面)潜水电泵，从根本上简化了泵的型式，改革了建筑基坑和矿井等的排水设备，并很快在全世界范围内获得成功．1956年，Flygt公司生产出了排放污水用的潜水泵，使污水泵站的成本大约减少一半．此外，Flygt公司还解决了一系列疑难问题，开发的各种特殊的潜水泵可以用来抽吸含有固体颗粒的磨蚀性液体、粘性溶液和腐蚀性液体等．近年来，Flygt公司在泵的结构上已取得了很大进展，并发展了四个系列：抽送含小颗粒磨蚀液体的2000系列、抽送民用和工业废水的3000系列大流量污水潜水泵、抽送清水的5000系列、具有大流量中等扬程螺旋(轴流)式的7000系列。
到了60年代，美国、英国、德国、法国、芬兰、日本等国也都大批量生产作业面潜水电泵．尤其是日本(如日立、鹤见等公司)已实现了建筑设备用和工程用潜水电泵的标准化和系列化，无论在结构设计、材料选用和自动控制等方面都取得了新的成就。
我国于1958年由上海人民电机厂开始生产7kW的作业面潜水电泵，揭开了我国潜水电泵生产的序幕，经过30多年的发展，目前已经取得了较大的成绩．已先后生产出了QY、QS、QX、QDX(单相)型系列的小型潜水电泵．年产量约150万台．80年代后期以来又发展了QW型污水潜水电泵．QZ型潜水轴流泵和QH型潜水混流泵等．年产量约8万台．江苏理工大学流体机械研究所与扬州市亚太特种水泵厂等工厂合作，系统地研究了污水潜水电泵，先后承担了三项省、部级科研课题．试验研究了泵内的流动状态、叶的结构型式、几何参数对泵特性的影响等．从而掌握了各种无堵塞污水潜水电泵的设计理论和方法，在改善无堵塞泵的性能方面积累了丰富的经验，并先后四次荣获国家及省、部级科技进步奖，同时还被国家科委列为国家级科技成果重点推广计划项目。
1 国内外潜水电泵典型结构分析
1.1 国外潜水电泵典型结构分析
Flygt公司是世界上最大的生产潜水电泵的厂家，拥有最齐全的潜水泵系列．其产品设新颖，组件系统标准化，设备现代化．现选其中一种典型结构予以分析。
Flygt公司典型的C泵结构，主要特点如下。
(1) 电机的电缆必须是能够经受介质侵蚀的，电缆可以采用挠性金属软管保护。
(2) 定子绝缘等级F(155℃)．按照标准，电机定子内装入过载保护器。
(3) 功率在9kW以上时装有冷却系统，叶轮的背叶片使冷却水环绕定子室循环．也可采用独立的冷却系统，外围的冷却套与蜗壳不相通，直接由外部引进冷却水．当泵抽送的液体温度会升高或者有可能干运行的情况下，采取这种冷却系统特别有效。
(4) 在电机与水力部件之间装有双层机械密封，以防止液体进入电机腔．通常上层是石墨/碳化钨，下层碳化钨／碳化钨．另外，密封材料除碳化钨以外，也可采用氧化铝或碳化硅。
(5) 根据不同的用途，采用不同的叶轮结构型式．图示叶轮具有大的通道面积，可以通过大的颗粒和缠绕物，减小堵塞危险。
(6) 在泵叶轮和泵体之间装有可更换的密封环，以保持泵以最佳效率运行．大型泵装有两组密封环。
1.2 国内潜水泵典型结构分析
扬州亚太特种水泵厂是目前国内生产潜水电泵的最大厂家，其产品已成功地应用于上海宝钢、大庆油田、北京新客站等国家大型重点工程，大量替代引进产品．同时，其开发产品已打入国际市场。
由江苏理工大学流体机械研究所设计、扬州亚太特种水泵厂生产的QW型污水潜水电泵的典型结构，其主要特点如下。
(1) 功率在30kW以上的潜水泵．接线腔内设有漏水检测探头，当电缆断裂或其它原因漏水时，探头发出信号，控制系统对泵实施保护。
(2) 电机定子采用F级绝缘(155℃)，并设计成细而长的圆柱体，内装过热载保护器。
(3) 功率在15kW以上时，各泵均装有自备冷却系统，叶轮的背叶片使涡室内的水流入定子室外围循环冷却，能够保证水泵在水池的最低水位或抽干的情况下正常运转。
(4) 电机腔下端装有漏水检测器―浮子开关，当水进入电机腔时发出信号，控制系统对泵实施保护。
(5) 在电机与水力部件之间装有双层机械密封，以防止介质渗漏到油室内，上层、下层科学配对能保证水泵运转安全、可靠．密封材料有碳化硅、碳化钨、硬质合金副或超耐磨密封副。
(6) 油室内设有电极保护，当水进入油室时电极发出信号，由控制系统显示，告知管理人员及时保养。同时，控制系统严密监视其渗漏情况。
(7) 独特设计的叶轮，具有很大的通道，能够通过大的物料及纤维等，减小堵塞、缠绕的危险。
(8) 在泵叶轮与蜗壳之间装有可更换的密封环，以保持泵以最佳效率运行。
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