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    潜水排污泵是一种泵与电机连体，并同时潜入液下工作的泵类产品，与一般卧式泵或立式污水泵相比，潜水排污泵明显具有以下几个方面的优点：

    1.结构紧凑、占地面积小。潜水排污泵由于潜入液下工作，因此可直接安装于污水池内，无需建造专门的泵房用来安装泵及机，可以节省大量的土地及基建费用。

    2.安装维修方便。小型的潜水排污泵可以自由安装管道泵，大型的潜水排污泵一般都配有自动藕合装置可以进行自动安装，安装及维修相当方便。

    3.连续运转时间长。潜水排污泵由于泵和电机同轴，轴短，转动部件重量轻，因此轴承上承受的载荷(径向)相对较小，寿命比一般泵要长得多。

    4.不存在汽蚀破坏及灌引水等问题。特别是后一点给操作人员带来了很大的方便。5.振动噪声小，电机温升低，对环境无污染。

正是由于上述优点，潜水排污泵已越来越受到人们的重视，管道泵使用的范围也越来越广，由原来的单纯地用来输送清水到现在的可以输送各种生活污水、工业废水、建筑工地排水、液状饲料等等。在市政工程、工业、医院、建筑、饭店、水利建设等各行各业中起着十分重要的作用。

但是任何事物都是一分为二的，对于潜水排污泵来说最关键的问题是可靠性问题，因为潜水排污泵的使用场合是在液下;输送的介质是一些含有固体物料的混合液体;泵与电机靠得很近;泵为立式布置，转动部件重量与叶轮承受水压力同向。这些问题都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的污水泵要高。

为了提高潜水排污泵的寿命，现在国内外大部分厂家都在泵的保护系统上想办法，即在泵发生泄漏、过载、超温等故障时能进行自动报警，并自动停机备修管道泵。可是我们认为，在潜水排污泵中设置保护系统很有必要的，它能有效地保护电泵的安全运行。但这并不是问题的关键，保护系统只不过是在泵发生故障后的一种补救办法，是一种比较被动的办法。

问题的关键应该是从根本着手，彻底解决泵在密封、过载等方面的问题，这才是一种较为主动的办法。为此我们把副叶轮流体动力密封技术及泵的无过载设计技术应用于潜水排污泵中来，较大提高了泵密封可靠性和承载能力，延长了泵的使用寿命。

一、副叶轮流体动力密封技术的应用

    所谓的副叶轮流体动力密封是指在泵的叶轮后盖板背面附近同轴反方向安装一开式叶轮。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，这个离心力一方面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，减少机械密封磨块的磨损，延长了其使用寿命。副叶轮除了起到密封作用外，还可以起到降低轴向力的作用，在潜污泵中轴向力主要是由液体作用在叶轮上的压差力和整个转动部分的重力所组成，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，潜污泵的轴向力比一般卧式泵要大，而平衡难度比立式泵要难。所以在潜污泵中，轴承容易损坏其原因也是与轴向力大有着很大的关系。而如果安装了副叶轮，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，也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部分能量，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低到最低限度。

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的，也就是说，功率曲线是一根随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，泵的功率小于电机额定功率，这台泵的使用是安全的;但是当泵扬程降低时，流量就会增加(从泵的性能曲线可以看出)，功率也随之增加。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转动;要么保护系统失灵使电机烧毁。泵的扬程低于设计工况点扬程使用的情况，在实际中也是经常会遇到的，一种情况是在泵选型时，泵的扬程选得过高，而实际使用时泵是降低扬程使用的;另一种情况是，在使用中泵的工况点不太好确定，换句话说泵的流量需要经常进行调节;还有一种情况是泵需要经常改变地点使用。这三种情况者陌可能使泵过载而影响泵的使用可靠性。可以这么说，对于没有全扬程特性的泵(包括潜水排污泵)，其使用范围会受到很大程度上的限制。所谓的全扬程特性(也称无过载特征)是指功率曲线随流量增加而上升的速度非常缓慢，更理想的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根有驼峰的曲线，如果这样的话，我们只要选择电机额定功率略超过驼峰点的功率值，那么在0流量到最大流量的整个范围内，你无论在那一个工况点上运行，泵的功率都不会超过电机功率而使泵过载，对于具备这种性能的泵，无论是选型还是使用时，都会非常方便和可靠。另外电机功率也不需配得过大，可以节省可观的设备费用。凯美泵业技术部提供

通过离心泵与管路系统的特性曲线图分析了离心泵流量调节的几种主要方式：出口阀门调节、泵变速调节和泵的串、并联调节。用特性曲线图分析了出口阀门调节和泵变速调节两种方式的能耗损失，并进行了对比，指出离心泵用变速调节流量比用出口阀门调节流量可以更好的节约能耗，且节能效率与流量变化大小有关。在实际应用时应该注意变速调节的范围，才能更好的应用离心泵变速调节。

    离心泵是广泛应用于化工工业系统的一种通用流体机械。它具有性能适应范围广（包括流量、压头及对输送介质性质的适应性）、体积小、结构简单、操作容易、操作费用低等诸多优点。通常，所选离心泵的流量、压头可能会和管路中要求的不一致，或由于生产任务、工艺要求发生变化，此时都要求对泵进行流量调节，实质是改变离心泵的工作点。离心泵的工作点是由泵的特性曲线和管路系统特性曲线共同决定的，因此，改变任何一个的特性曲线都可以达到流量调节的目的。目前，离心泵的流量调节方式主要有调节阀控制、变速控制以及泵的并、串联调节等。由于各种调节方式的原理不同，除有自己的优缺点外，造成的能量损耗也不一样，为了寻求最佳、能耗最小、最节能的流量调节方式，必须全面地了解离心泵的流量调节方式与能耗之间的关系。

    1、泵流量调节的主要方式 

    1.1 改变管路特性曲线     改变离心泵流量最简单的方法就是利用泵出口阀门的开度来控制，其实质是改变管路特性曲线的位置来改变泵的工作点。

    1.2 改变离心泵特性曲线 

    根据比例定律和切割定律，改变泵的转速、改变泵结构（如切削叶轮外径法等）两种方法都能改变离心泵的特性曲线，从而达到调节流量（同时改变压头）的目的。但是对于已经工作的泵，改变泵结构的方法不太方便，并且由于改变了泵的结构，降低了泵的通用性，尽管它在某些时候调节流量经济方便[1]，在生产中也很少采用。这里仅分析改变离心泵的转速调节流量的方法。从图1中分析，当改变泵转速调节流量从Q1下降到Q2时，泵的转速（或电机转速）从n1下降到n2，转速为n2下泵的特性曲线Q-H与管路特性曲线He=H0+G1Qe2（管路特曲线不变化）交于点A3(Q2，H3)，点A3为通过调速调节流量后新的工作点。此调节方法调节效果明显、快捷、安全可靠，可以延长泵使用寿命，节约电能，另外降低转速运行还能有效的降低离心泵的汽蚀余量NPSHr，使泵远离汽蚀区，减小离心泵发生汽蚀的可能性[2]。缺点是改变泵的转速需要有通过变频技术来改变原动机（通常是电动机）的转速，原理复杂，投资较大，且流量调节范围小。

     1.3 泵的串、并连调节方式

     当单台离心泵不能满足输送任务时，可以采用离心泵的并联或串联操作。用两台相同型号的离心泵并联，虽然压头变化不大，但加大了总的输送流量，并联泵的总效率与单台泵的效率相同；离心泵串联时总的压头增大，流量变化不大，串联泵的总效率与单台泵效率相同。

     2、不同调节方式下泵的能耗分析

     在对不同调节方式下的能耗分析时，文章仅针对目前广泛采用的阀门调节和泵变转速调节两种调节方式加以分析。由于离心泵的并、串联操作目的在于提高压头或流量，在化工领域运用不多，其能耗可以结合图2进行分析，方法基本相同。

     2.1 阀门调节流量时的功耗

     离心泵运行时，电动机输入泵轴的功率N为：

     N＝vQH／η

     式中N——轴功率，w；

     Q——泵的有效压头，m；

     H——泵的实际流量，m3/s；

     v——流体比重，N/m3；

     η——泵的效率。

     当用阀门调节流量从Q1到Q2，在工作点A2消耗的轴功率为：

     NA2＝vQ2H2／η     vQ2H3——实际有用功率，W；

     vQ2(H2－H3)——阀门上损耗得功率，W；

     vQ2H2(1／η－1)——离心泵损失的功率，W。

     2.2 变速调节流量时的功耗

     在进行变速分析时因要用到离心泵的比例定律，根据其应用条件，以下分析均指离心泵的变速范围在±20%内，且离心泵本身效率的变化不大[3]。用电动机变速调节流量到流量Q2时，在工作点A3泵消耗的轴功率为：     NA3＝vQ2H3／η     同样经变换可得：

     NA3＝vQ2H3＋vQ2H3(1／η－1) （2）

     式中 vQ2H3——实际有用功率，W；

     vQ2H3(1／η－1)——离心泵损失的功率，W。

     2.3 能耗对比分析 

     3、结论

     对于目前离心泵通用的出口阀门调节和泵变转速调节两种主要流量调节方式，泵变转速调节节约的能耗比出口阀门调节大得多，这点可以从两者的功耗分析和功耗对比分析看出。通过离心泵的流量与扬程的关系图，可以更为直观的反映出两种调节方式下的能耗关系。通过泵变速调节来减小流量还有利于降低离心泵发生汽蚀的可能性。当流量减小越大时，变速调节的节能效率也越大，即阀门调节损耗功率越大，但是，泵变速过大时又会造成泵效率降低，超出泵比例定律范围，因此，在实际应用时应该从多方面考虑，在二者之间综合出最佳的流量调节方法。

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上海立申水泵制造有限公司是国内优质的水泵供应商注册资金1000万，公司主导产品管道泵，离心泵，化工泵，计量泵，液下泵等工业水泵。立申水泵创建以来，始终致力于科技和管理的不断创新，使企业走上了良性循环的规模化经营之路，拥有了一支专业的设计和技术研发队伍，形成了一套完整的生产管理、质量管理、营销管理和服务管理体系。公司主导产品包括：管道离心泵、化工泵、磁力泵、隔膜泵、自吸泵、螺杆泵、真空泵、排污泵、多级泵、齿轮油泵、计量泵等类别。广泛应用于水利、建筑、消防、电力、环保、石油、化工等领域。