污水厂潜水泵选用问题探讨

2015-05-10林伟涛

机电工程技术 2015年5期

林伟涛

（珠海力合环保有限公司，广东珠海 519000）

潜水泵因占地面积小，安装方便的优点，在污水处理厂的应用已经越来越普及。但由于污水处理厂水质腐蚀问题和潜水泵在水下运行故障不易发现的特性，如选用不妥，将大大降低潜水泵的使用寿命，增加运营成本，影响生产。所以，污水厂在选择潜水泵时应注意以下技术问题。

1 选用合适的密封方式保障潜水泵的密封性能

密封性能是潜水泵的首要要求，只有密封良好，才能保证潜水泵的正常工作。潜水泵的密封有静密封和动密封二种，静密封主要是指潜水泵各紧固面的密封，动密封主要是指泵轴与泵壳之间作相对运动的密封。

（1）潜水泵各紧固端面的静密封主要通过O形密封圈和螺丝加紧进行密封，一般情况下不会出现问题，最容易渗水的地方是电缆进线的地方，此处由于潜水泵在水下的电缆工况恶劣等不利因素，容易出现电缆破损而渗水进入电机，故此，潜水泵的电缆要求采用优级橡胶电缆，并将电缆进水泵的接头处经过特殊硫化密封处理或其他特殊密封方式处理后消除因电缆破损而进水的隐患。

（2）潜水泵的动密封是指泵轴与泵壳之间的密封，此处一般采用机械密封防泄漏。机械密封是潜水泵最重要的零部件之一，其主要结构是由一对经过研磨加工后达到镜面级的动环和静环组成，其中动环通过传动座固定在泵轴上，静环通过压盖固定在泵体上，动环与泵轴，静环与泵体分别通过密封圈达到密封，在泵旋转时，动环和静环的密封面通过传动座上的弹簧推力保证两者的紧密粘合作相对旋转运动来密封。为了有效保护潜水泵的电机内腔不进水，要求潜水泵分别在泵壳和油室之间、油室和电机室之间分别安装一套独立的机械密封来达到二级防泄漏的目的。采用各自独立的机械密封的作用是保护水泵电机内腔在第一道密封失效时不至于马上进水，而且鉴于此密封部位的重要性，一般建议机械密封采用进口、合资或知名国产品牌，以保证潜水泵的密封功能。

2 选择合适的保护功能监测水泵的运行工况

由于潜水泵长期放置水中，其运行工况不能直观的观察到，为保证在潜水泵有问题时能及时发现处理，选用合适有效的潜水泵监测保护功能对设备会起到良好的预防保护作用。

（1）根据潜水泵的工作情况，漏水监测保护是最重要的一个环节，它能在水泵漏水之时发出讯号，保护潜水泵电机定子不会因进水而烧毁。根据潜水泵基本都是立式泵的形式和容易发生的漏水部位，一般需要设置三种漏水保护：接线端漏水监测保护、电机内腔进水监测保护、油室进水监测保护。如图1所示。

图1 水泵监测保护

有了这3个漏水保护，就可以从上到下几个容易进水的渠道监测到漏水的讯号，在水泵电机进水烧坏前发出报警讯号，有效的保护水泵电机。目前国内泵厂较普遍的保护监测方式就是通过进水时线路导通的监测方式来做漏水监测保护。

（2）对于大功率的潜水泵，其配件相对价格较高，维修费用也高，及时发现重要部位的问题及时处理对于保护水泵、减少维修费用也是很重要的，因此，对于功率大于18 kW的潜水泵，还需要安装轴承超温和定子超温这两种保护。轴承超温一般是由于轴承缺油或是磨损严重所致，如发现及时进行处理就可以避免因轴承损坏而进一步损坏机械密封、撞伤电机定子、叶轮等问题的发生；定子超温一般是由于电机外壳积垢等原因造成冷却效果不好所致，通过定子超温保护就可以及时发现问题进行处理，避免定子烧毁的问题出现。目前国内泵厂较普遍的超温保护是采用在每一相绕组中串接温度热敏电阻，当温度超过电阻设定温度时热敏电阻线路断开报警的监测方式进行超温保护。

3 选用合适的材质保障潜水泵的防腐性能

因污水厂潜水泵是整个安装在污水中，很容易受污水中的酸碱、有机物等腐蚀，故此要根据潜水泵的不同部位选择合适的材质，减少潜水泵在正常使用周期内因锈蚀而造成的故障。

（1）泵轴和电机轴同为一体，下部与机机械密封、叶轮装配，与污水直接接触，因此要求采用马氏体不锈钢2Cr13材质，通过调质淬火处理，使泵轴既有一定的强度、刚度，又能耐污水腐蚀。

（2）为保证潜水泵的密封牢固，拆检方便，要求所有螺丝紧固件都必须采用S316不锈钢材质，因为螺丝经过车床加工，带有一定的杂质，从使用的过程中发现，只有采用S316不锈钢材质的螺丝才能经受起污水长期浸泡的腐蚀。

（3）在具备条件的情况下，潜水泵的涡壳、电机壳、叶轮最好全部采用S304不锈钢以上材质，这样防腐性能较好，但同样的，采购成本也会较高，特别是大功率潜水泵的材质如全部采用S304不锈钢材质，单材料成本就比铸铁要高好几倍；如从节约成本方面考虑，可要求上述零部件全部采用铸铁HT200铸造，其表面要求光滑无砂眼、裂缝，同时对与水接触表面均作喷丸二次抛光除锈并达到Sa2.5级，再进行静电喷涂环氧树脂粉末工艺处理，涂层厚度大于0.3 mm且小于1.4 mm。通过这样防腐处理后虽然没有S304不锈钢材质那么好的耐腐蚀性能，但成本明显降低，性价比高，也基本能满足潜水泵在使用寿命内正常工作。