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潜水排污泵设计及应用问题解决

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潜水排污泵设计及应用问题解决

发布日期:2018-09-30 作者: 点击:

排污泵厂家潜水排污泵设计及应用问题解决



一、前语


排污泵厂家潜水排污泵首要用于石油、化工、钢铁、冶金、电力、环保、市政及修建等职业,用于运送带固体颗粒及各种长纤维的废水、城市生活污水和雨水,还包括原水的运送、水产饲养、灌溉等。配以特种原料,可用于有必定腐蚀性介质的场合。


潜水排污泵是一种泵与电动机连体,并一同潜入液下作业的泵类产品,与一般卧式泵或立式排污泵相比,具有结构紧凑、占地面积小;设备维护便利;不必灌引水直接起动水泵;振动噪声小、电动机温升低、对环境无污染等长处,越来越受到重视,运用范围也越来越广。本文浅谈QW型潜水排污泵的规划及相关经历,为规划者供给参阅。

 


二、QW型潜水排污泵结构


1.结构概述


 QW型潜水排污泵由叶轮、泵体、上下端盖、电动机、维护设备以及出线设备等组成(见图1)。上、下两列轴承能接受一切的轴向和径向负荷,并彻底与泵运送的介质分隔。




2.维护设备的维护特性


 在水泵运转发作反常时,经过维护设备可完成主动报警或许堵截电源,维护水泵。具体维护特性见下表。








三、潜水排污泵规划




1.供给规划用数据和要求


 1)流量Q


 2)扬程H


 3)转速n(或由规划者断定)。


 4)泵汽蚀余量或设备汽蚀余量(也可给出设备的运用条件)。


 5)功率η(要求确保的功率)。


 6)介质的特色(温度、密度ρ、含杂质状况、腐蚀性等)。


 7)对特性曲线的要求(平整、陡降、是否答应有驼峰或在全扬程范围内运转等)。




2..泵首要参数和结构计划的断定


 1)泵的车由功率:P=ρgQH




 2)原动机功率:Pg=kP/ηt


式中k—余量系数;


ηt—传动功率,由文献[1]查取。


依据核算得到的原动机功率及选定的转速,参照电动机的标准尺度系列,断定电动机功率,或许从能耗方面考虑,规划选配非标电动机。




3)泵轴直径开端核算。开端规划时,可按扭矩断定泵轴的最小直径。待泵转子规划完成后,再对轴的强度、刚度和临界转速进行具体的校核。按扭矩核算泵轴直径的公式为:              




式中Mn—扭矩,单位为N·m


Pc核算功率,可取Pc=1.2P


 [т]—资料的许用切应力,单位为Pa,由文献[1]查取。


[т]值的巨细决议轴的粗细,轴细能够节省资料,进步叶轮水力和汽蚀功能;轴粗能增强泵的刚度,进步运转牢靠性。




4)叶轮水力尺度的断定。由所提规划数据和要求,断定叶轮水力方式。能够选用类似规划法或速度系数法断定咔轮首要尺度。类似规划法又称模型换算法,此办法简略牢靠,成为泵的首要规划办法之一,得到广泛应用。规划的大致过程如下。


①按给定的参数(Q, H,n)动核算欲规划泵的ns。


 ②挑选功能良好的模型泵,模型泵的ns应与规划泵的ns持平(或附近)


③按规划泵和模型泵的参数Q, H,n核算尺度系数。


④实型泵的各尺度按D=λDM核算。其间λ用λQ或λH均可,但一般选用其间较大的值或平均值。




5)断定结构计划。经过上述断定的电动机、主轴及叶轮水力等尺度,参照图1所示结构,开端断定潜污泵结构方式及尺度;然后依据文献[1]中相关规定,剖析各零件的受力状况,并校核其强度,终究断定其结构尺度;最终依据文献[2]中相关规定,校核所选轴承的运用寿命是否满意相关要求。


 


四、泵实际应用中的问题及规划改进


1.叶轮轮毅端部处主轴开裂


叶轮与主轴的设备方式如图2所示,在运用过程中,特别是水泵偏大流量运转时,在I处简单发作断轴现象。


剖析其发作的首要原因如下:


1)主轴退刀槽处应力会集,特别是尺度r过小或许爽性为直角。


2)主轴轴肩尺度B过小,一同伴随着叶轮轮毅端部的工艺倒角和装置机械密封用的倒圆角R的存在,使该处的触摸面积过小,进而导致叶轮在旋转过程中发作轴向窜动、位移。终究的后果就是叶轮轴孔扩大,该处主轴开裂。




    规划处理办法:


    1)严格依照工艺要求加工零件,防止应力会集等状况呈现。


    2)增大主轴轴肩尺度B,一般取B≥5mm为宜。缺陷是需求相应增大主轴及机械密封等零件尺度,添加产品成本。


3)将叶轮与主轴的配合由圆柱改为圆锥,如图3所示。缺陷是要确保锥度的通配性,有必要在工艺工装及设备上加大投入。可依据实际状况挑选规划计划,但有必要确保叶轮在旋转时不呈现轴向和径向位移。








2.机械密封防护


运送雨水及轻度污水的状况下,机械密封的安置方式选用如图I所示结构;当所运送的介质中含有很多的泥沙或固体小颗粒时,应当对机械密封的安置方式从头规划,以进步泵的密封牢靠性。


如图4所示,将机械密封悉数密闭于油腔内,不与运送介质触摸,选用油光滑冷却,延长了机械密封的运用寿命。一同将副叶轮流体动力密封技术应用到潜水排污泵中。


所谓的副叶轮流体动力密封是指在泵的叶轮后盖板反面附近同轴反方向设备一开式叶轮。当泵作业时,副叶轮随泵主轴一同旋转,副叶轮中的液体也会一同美旋转,滚动的液领会发作一个向外的离心力,这个离心力一方面平衡流向机械密封处的压力;另一方面阻挠介


质中的固体颗粒进入机械密封的冲突副中,削减机械密封的磨损,延长了运用寿命。副叶轮除了起到密封效果外,还能够起到下降轴向力的效果。但是运用副叶轮密封体系也有一个缺陷,那就是在副叶轮上要捎耗一部分能量,一般在3%左右。






3.密封


    潜水排污泵的密封一般有静密封和动密封。其动密封如上所述的机械密封设备,机械密封冲突副的资料装备,一般浸在机械油中光滑的,选为碳化钨+石墨;靠运送介质光滑的,选为碳化钨+碳化硅。


    潜水排污泵的静密封有2种:


    1)金属与金属结合面处的密封,一般选用非金震O形环密封,其密封功能好,寿命长,结构紧凑,装拆便利(大众号:泵管家)。


2)潜水电缆线的出线密封,如图5所示。电缆线外部用进线密封圈、压紧圈、电缆线夹套住,给其施加必定的预紧力,使得电缆线夹、进线密封圈紧紧抱住电缆。经过该两层的密封使得泵在运转过程中水不可能沿着电缆线外壁渗漏进入电动机。别的将套在电缆线外部的电缆线护套压紧,确保电缆线在装置、运送 ,运用过程中,都不至于因微小疏忽而形成电缆损坏。上述办法有效杜绝了外部水或湿润的空气进入接线腔以及电动机内部。








4.通用性规划


    系列化的产品,必定要留意零件的通用性规划,只需产品的零件通用性增强了,才干削减模具数量及零件品种、易于完成主动化批量出产、缩短出产周期、节本降耗。


借鉴电动机轴承选配的特色:只需电动机机座号相同,即便功率和极对数不同,所装备的轴承底子相同。规划潜水排污泵时,其下端盖以上部分(电动机壳、主轴、上端盖和出线盒盖等)底子能够规划成相同零件,即规划成通用件。但有必要留意:1.需求依据水力功能特色,校核轴承运用寿命及各零件的强度。2.需求依据选用的电动机状况,校核电缆线线径是否满意运用要求。




5.设备隶属件


潜水排污泵一般选用主动耦合式设备。潜水排污泵的出口与耦合接口衔接,两根平行的导杆固定在耦合底座上,耦合接口能沿着导杆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合,依靠泵本身分量的压力下就能彻底地密封。整个泵的分量由耦合底座承当,泵体及泵底座小与泵坑触摸


当泵坑较深而起重机起吊高度只够起吊水泵的高度时,就需求添加相应辅佐设备来满意装拆要求。如装备起重用短环链,并且在短环链间设置中继坏,便利起吊到限定高度时的换钩,使水泵能顺利地设备检修。




五、结语


针对潜水排污泵存在的安全运转危险,有些出产厂家把要点放在了开发泵的维护体系上:在水泵运转发作反常时主动报警或许堵截电源,防止因设备毛病引起安全事故的发作,尽管这种办法能够为水泵的安全运转起到必定保证效果,并且这种维护保证也是必要的,但这并不是处理间题的底子办法,仍是要把要点放在怎么进步水泵的各种功能上,把问题从底子上处理。除此之外,产品的开发还要充分地考虑到环境问题,让研制的产品更节能、更环保。


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