潛水泵
科技名詞定義
中文名稱：潛水泵
英文名稱：submersible pump
定義：泵體和電動機可浸入水中工作的排水機械。
應用學科：煤炭科技（一級學科）；
礦山機械工程（二級學科）；
排水機械（二級學科）
介紹：
深井提水的重要設備。使用時整個機組潛入水中工作。把地下水提取到地表，是生活用水、礦山搶險、工業冷卻、農田灌溉、海水提升、輪船調載，還可用于噴泉景觀，熱水潛水泵用于溫泉洗浴，還可適用于從深井中提取地下水，也可用于河流、水庫、水渠等提水工程。主要用于農田灌溉及高山區人畜用水，亦可供中央空調冷卻、熱泵機組、冷泵機組、城市、工廠、鐵路、礦山、工地排水使用。 一般流量可以達到(10立方米~650立方米)每小時、揚程可達到1500米。
工作原理
潛水泵有好幾種，電機里的線包有油侵式和水侵式還有是干式在使用前必須先看說明書，不能搞錯，長期不用，必須在使用前還得把葉輪弄轉，不然會因為長期不用卡死而燒包。開泵前，吸入管和泵內必須充滿液體。開泵后，葉輪高速旋轉，其中的液體隨著葉片一起旋轉，在離心力的作用下，飛離葉輪向外射出，射出的液體在泵殼擴散室內速度逐漸變慢，壓力逐漸增加，然后從泵出口，排出管流出。此時，在葉片中心處由于液體被甩向周圍而形成既沒有空氣又沒有液體的真空低壓區，液池中的液體在池面大氣壓的作用下，經吸入管流入泵內，液體就是這樣連續不斷地從液池中被抽吸上來又連續不斷地從排出管流出。
基本參數
包括流量、揚程、泵轉速、配套功率、額定電流、效率、出水口管徑等等。潛水泵成套由控制柜，潛水電纜，揚水管，潛水電泵和潛水電機組成。
潛水泵主要用途及適用范圍包括礦山搶險、建設施工排、農業水排灌、工業水循環、城鄉居民引用水供應，甚至搶險救災等等。
分類
就使用介質來說，潛水泵大體上可以分為清水潛水泵，污水潛水泵，海水潛水泵（有腐蝕性）三類。
潛水泵的安裝方式
1、立式豎直使用，比如在一般的水井中；
2、斜式使用，比如在礦井有斜度的巷道中；
3、臥式使用，比如在水池中使用。
井用潛泵
井用潛水泵是電機與水泵直聯，體潛入水中工作的提水機具，它適用于從深井提取地下水，也可用于河流、水庫、水渠等提水工程：主要用于農田灌溉及高原山區的人畜用水，亦可供城市、工廠、鐵路、礦山、工地供排水使用。
井用潛水泵特點
1、電機、水泵，潛入水中運行，安全可靠。
2、對井管、揚水管無特殊要求（即：鋼管井、灰管井、土井等均可使用）。
3、安裝、使用、維護方便簡單，占地面積小、不需要建造泵房。結構簡單，節約原材料。
4、潛水電泵使用的條件是否合適，管理得當與使用壽命有直接的關系。
主要區別
泵作為一種通用機械，其用途廣泛。隨著水泵的發展演變，出現了各種各樣的水泵，其名稱五花八門，各種水泵書籍中對這些水泵的叫法和分類都不同。
因此給產品應用及推廣造成麻煩。一般來講，根據排水原理可將水泵分為：
一、葉輪式泵 如：離心泵、混流泵、軸流泵等、旋流泵；
二、容積泵 如：柱塞泵、齒輪泵、螺桿泵、葉片泵等；
三、其他類型 如：射流泵、水錘泵等。
其中葉片泵按照結構形式（軸的位置）可分為：臥式和立式；按照工作位置可分為：潛水泵和地上泵。
渣漿泵、泥漿泵、砂（沙）泵和排沙潛水泵都是按照水泵的功能用途命名的,都屬于雜質泵
磁懸浮泵
磁懸浮潛水電泵它實現了世界潛水電泵領域重大突破,有效解決了傳統潛水電泵的種種弊端：如轉換效率偏低、耗電過高、揚程受限、軸承易損、檢修頻繁等。廣泛應用于工礦企業的供排水、農田灌溉及高原、山區供水等領域。
磁懸浮潛水電泵它以獨有的專利技術改變了潛水電泵的制造工藝,轉換效率達到令人震驚的新水平，創造了巨大節能降耗效益。
磁懸浮潛水電泵解決了制約世界潛水電泵領域發展的軸向力問題，潛水電泵的揚程有了突破性提高，填補了超高揚程(單機揚程設計到上千米)和超大流量(高承載)潛水電泵的市場空白；揚程、流量曲線趨于平緩。其轉換效率、單機最高揚程均居世界領先地位。
磁懸浮潛水電泵是新一代潛水電泵，它實現了立軸磁懸浮(在不同工況下保持高效率)、不磨損，使用時間及檢修周期延長數倍，省去頻繁的定期檢修工作，可連續運轉數萬小時，節省維修、檢修費用。
磁懸浮潛水電泵通過了國家級試驗室、山東省泵類產品質量檢測中心檢測。試驗數據證明，磁懸浮潛水電泵的轉換效率超過傳統潛水電泵，用戶使用情況結合實驗數據及領域內對比，進一步證明其高效節能、轉換效率世界領先、單機揚程世界領先及高承載、超大流量、免檢修、長壽命等特點!
潛水排污
產品簡介
WQ系列潛水排污泵是消化、吸收國外同類產品先進技術的基礎上研制成功的，具有高效、防纏繞、無堵塞、自動耦合、高可靠性和自動控制等優點，在排送固體顆粒及長纖維垃圾方面，具有獨特功能。
該系列泵排出水口徑為50∽600mm，流量10~7000立方米/h,揚程為5∽60m,功率為1.5~315KW,通過固體顆粒直徑為20~145mm。
用途及特點
WQ系列潛水排污泵主要用于市政工程、工業、醫院、建筑、賓館、飯店等行業。用于排送帶固體及各種長纖維的淤泥、廢水、城市生活污水（包括有腐蝕性、侵蝕性介質的場合）。
WQ系列潛水排污泵體積小、結構緊湊、效率高、可以根據用戶要求進行水位自動控制，并備有自動保護裝置及控制柜，雙導軌自動安裝系統等。
使用條件
1、 電機額定電壓380V，頻率50HZ三相交流電源。
2、輸送介質溫度不超過40oC。
3、輸送液體介質PH值為 4-10。
4、輸送介質中固相物容積比在2%以下。
5、輸送介質密度小于1.2×103Kg/立方米
結構特點
WQ系列潛水排污泵結構緊湊，并設置了各種狀態顯示，保護裝置，使得泵運行安全、可靠。
1、 獨特的電纜密封設計，排除了電纜漏水的隱患。
2、 定子采用F級絕緣，裝有熱保護元件。
3、 18.5KW以上泵采用外循環水自動冷卻，保證電泵在最低水位狀態下安全運行。
4、 電機腔下底部裝有浮子開關，對電機側機械密封實施監護。
5、 在泵與電機的油室上端裝有油水探頭，對水泵側機械密封實施監護，一旦漏水，控制系統將報警保護。
6、 波紋管式雙端面機械密封，[2]密封材料為碳化鎢、碳化硅及硬質合金，防止水進入電機，保證電機安全可靠運轉。
7、 副葉輪用于平衡機械密封外部壓力，防止水進入油室，從而延長電泵的使用壽命。
8、 葉輪設計獨特，大流道能夠通過長纖維及污物，抗堵塞、防纏繞、過流能力強。
9、 葉輪與蝸殼下端之間裝有可更換的耐磨套，保持泵以最佳效率運行。
葉輪設計特點
為保證污物的順利通過，必須加大葉輪過流面寬度，對于大泵，可采用雙葉片、三葉片式；對于小泵，則采用單（雙）流道形式，它類似于一截面大小相同的彎管，又非常好的過流特性。避免了水流在低速情況下可能造成的堵塞、纏繞。這種獨特設計的葉輪流道，配合合理的蝸室，使污水中的紙、紡織物、垃圾袋及其它物料能自由通過。葉輪經過動、靜平衡，使泵在空載試運轉和帶負荷過程中均不產生振動。
安裝與使用
本公司生產的潛水排污泵，機泵同軸，結構緊湊，效率高，安裝維護方便，運行經濟，適應性強，其安裝方式有移動式安裝和固定式安裝，固定式安裝又分為自動耦合安裝與固定干式安裝，移動式安裝又叫自由式安裝。
選型步驟
一、列出基本數據：
1、介質的特性：介質名稱、比重、粘度、腐蝕性、毒性等
2、介質中所含固體顆粒的直徑、含量（質量或體積百分數）
3、介質溫度：（℃）
4、所需要的流量
一般工業用泵在工藝流程中可以忽略管道系統中的泄漏量，但必須考慮工藝變化時對流量的影響。農業用泵如果是采用明渠輸水還必須考慮滲漏及蒸發量。
5、壓力：吸水池壓力排水池壓力管道系統中的壓力降（揚程損失）
6、管道系統數據（管徑、長度、管道附件種類及數目吸水池至壓水池的幾何標高等）如果需要的話還應作出裝置特性曲線在設計布置管道時應注意如下事項：
A、合理選擇管道直徑管道直徑大在相同流量下、液流速度小阻力損失小但價格高管道直徑小會導致阻力損失急劇增大使所選泵的揚程增加配帶功率增加成本和運行費用都增加因此應從技術和經濟的角度綜合考慮
B、排出管及其管接頭應考慮所能承受的最大壓力
C、管道布置應盡可能布置成直管盡量減小管道中的附件和盡量縮小管道長度必須轉彎的時候彎頭的彎曲半徑應該是管道直徑的3～5倍角度盡可能大于90℃
D、水泵的排出側必須裝設閥門（球閥或截止閥等）和逆止閥閥門用來調節泵的工況點逆止閥在液體倒流時可防止泵反轉并使泵避免水錘的打擊（當液體倒流時會產生巨大的反向壓力使泵損壞）
二、確定流量揚程
流量的確定
a、如果生產工藝中已給出最小、正常、最大流量應按最大流量考慮
b、如果生產工藝中只給出正常流量應考慮留有一定的余量 對于ns>100的大流量低其不意揚程泵流量余量取5%對 ns>50的小流量高揚程泵流量余量取10%50≤ns≤100 的泵流量余量也取5%對質量低劣和運行條件惡劣的泵流量余量應取10%
c、如果基本數據只給重量流量應換算成體積流量
注意事項
1、安裝漏電保護器
漏電保護器也叫保命器，它的作用從“保命器”這三個字就可以理解。因為潛水泵在水下工作，容易漏電造成電能損失甚至引發觸電事故。如果裝有漏電保護器，只要潛水泵漏電值超過漏電保護器的動作電流值（一般不超過30毫安），漏電保護器就會切斷潛水泵的電源，避免漏電浪費電能，確保安全。
2、電源電壓異常莫開機
農村由于低壓供電線路比較長，線路的末端電壓過低是常有的事。當相電壓低于198伏，線電壓低于342伏時，潛水泵電機轉速下降，當達不到額定轉速的70%時，啟動離心開關會閉合，造成啟動繞組長時間通電而發熱甚至燒壞繞組和電容器。相反，電壓過高引起電機過熱而燒壞繞組。因此，潛水泵在作業中，操作者必須隨時觀察電源電壓值，若低于額定電壓10%以下，高于額定電壓10%以上，應使電機停止運轉，找出原因并排除故障。
3、避免頻繁開關
不要頻繁地開關潛水泵，這是因為電泵停轉時會產生回流，若立即開機，會使電機負載啟動，導致啟動電流過大而燒壞繞組。由于啟動時電流很大，頻繁啟動也會燒壞潛水泵電動機繞組。
4、莫讓潛水電泵長期超負荷工作
為避免潛水電泵長期超負荷工作，不要抽含沙量大的水并隨時觀察電流值是否在銘牌上規定的數值，若發現電流過大，應停機檢查。另外，電泵脫水運行的時間不宜過長，以免使電機過熱而燒毀。
5、電機的旋轉方向要正確
應搞清電機的旋轉方向，現在有許多類型的潛水泵正轉和反轉時皆可出水，但反轉時出水量小、電流大，其反轉時間長了會損壞電機繞組。
6、電纜線安裝與潛水電泵的絕緣電阻要求
安裝潛水泵時，電纜線要架空，電源線不要太長。潛水泵下水或提出時切勿使電纜受力，以免引起電源線斷裂。潛水泵工作時不要沉入泥中，否則會導致電機散熱不良而燒壞電機繞組。安裝時，電機的絕緣電阻不應低于0.5兆歐。
7、勤查勤看發現問題及時修復
平時要經常檢查電機，如發現下蓋有裂紋、橡膠密封環損壞或失效等，應及時更換或修復，避免水滲入潛水泵。
機械結構
潛水電泵機組由：水泵、潛水電機（包括電纜）、輸水管和控制開關四大部分組成。潛水泵為單吸多級立式離心泵；潛水電機為密閉充水濕式、立式三相鼠籠異步電動機，電機與水泵通過爪式或單鍵筒式聯軸器直接；配備有不同規格的三芯電纜；起動設備為不同容量等級的空氣開關和自耦減壓氣動器、輸水管為不同直徑的鋼管制成，采用法蘭聯結，高揚程電泵采用閘閥控制。
潛水電機軸上部裝有迷宮式防砂器和兩個返向裝配的骨架油封，防止流砂進入電機。潛水電機采用水潤滑軸承，下部裝有橡膠調壓膜、調壓彈簧，組成調壓室，調節由于溫度引起的壓力變化；電機繞組采用聚乙烯絕緣，尼龍戶套耐水電磁線，電纜聯結方式按電纜接頭工藝，把接頭絕緣脫去刮凈漆層，分別接好，焊接牢固，用生橡膠繞一層。再用防水粘膠帶纏2-3層，外面包上2-3層防水膠布或用水膠粘結包一層橡膠（自行車里胎）以防滲水。
潛水泵每級導流殼中裝有一個橡膠承；葉輪用椎形套固定在泵軸上；導流殼采用螺紋或螺栓聯成一體。高揚程潛水泵上部裝有止回閥，避免停機水錘造成機組破壞。電機密閉，采用精密止口螺栓，電纜出口加膠墊進行密封。電機上端有一個注水孔，有一個放氣孔，下部有個放水孔。電機下部裝有上下止推軸承，止推軸承上有溝槽用于冷卻，和它對磨的不銹鋼推力盤，承受水泵的上下軸向力。
機械使用
潛水泵在使用前的選擇非常重要，應根據水源的實際情況以及工作時間與泵水量等要求來選定水泵的型號。首先要選擇揚程大于取水口與出水口的落差；其次是泵的流量要能夠滿足排澇和灌溉的要求。
（一）使用環境要求
1、有安全可靠的電源。
2、出水管口與水池水面落差要小于揚程。
3、要選擇相對潔凈的水源。
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1、11千瓦以下的潛水泵允許直接啟動。13千瓦以上的潛水泵應配備降壓啟動柜。來保護潛水泵的安全運行。
2.、為了避免潛水泵轉子瞬間上竄及減小啟動負荷。潛水泵啟動時應把出口閥門行程關至3/4處。(留1/4氣隙。以便放氣)待啟動出水后緩緩打開。至水泵工況點控制在適當位置。
3、啟動完畢開始運轉后。應加強監護及觀測水位變化。保證潛水泵在工況范圍內運行。待潛水泵運行平穩后方可投入正式運轉。
4、潛水泵第一次投入運行5小時后。停機迅速測量熱絕緣電阻。其值不低于0.5MΩ。才能繼續使用。
（三）運行
1、潛水泵應在設計工況點工作。此時軸向力適中。泵效最高。最經濟可靠。
2、潛水泵每運行8小時要全面檢查一次。各個儀表有無變化。電路節點是否發熱。聲音是否正常。正常工作電流是否大于電機名牌的額定值。
注意，有下列情況之一的，應立即停泵。
1）泵的工作電流忽然高出電機額定電流的。
2）出水量不正常，間隙性出水。含沙量加大。
3）電機絕緣電阻低于0.5兆歐的。
4）機組有明顯的噪音震動加劇的。
5）電網電壓不足。低于額定電壓5%的。
6）保險絲燒壞一相。
7）輸水管路損壞。
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潛水泵停機前。為防止水的倒流。在切斷電源的同時要關閉閥門。重新啟動時間隔20分鐘以上。
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1、電源必須接地可靠，加裝漏電保護器。
2、出水管盡可能不要彎曲，及時發現并修補輸水管的破裂處，以減少功率損失。
3、對雜物較多的水源抽水時要加過濾網。
4、啟動前校正電源正負極，以免水泵倒轉，不出水。
5、使用中發現異常情況時，及時切斷電源，查明情況恢復后才能繼續工作。
機械維護
潛水泵的日常維護。每天檢查電源線有無破損，絕對禁止漏電的潛水泵下水作業。每天檢查水泵體有無受損，保證電機在工作時不漏電。作業結束后，應及時清理附在水泵上的雜物，將水泵沖洗干凈。為保證潛水電泵正常運行，必須按照下列要求進行。潛水電泵在使用前，須用兆歐表檢查電機絕緣電阻，其值最低不能少于50MΩ。
水浸電機應打開灌水螺塞，灌滿潔凈的清水后再擰緊螺塞，不可將灌水螺塞擰掉后直接入井。使用前檢查電纜有無破裂、折斷。如有損壞應及時調換，以防漏電。潛水電泵在下水前應向泵內注入清水，然后空轉1—2分鐘，并起動兩次，檢查起動和空轉是否正常，轉向是否符合要求。如果轉向相反，將任意兩相接線調換即可。檢查揚水管是否有裂紋，聯接是否牢固。潛水電泵下井及起吊時，絕不允許硬拉電纜，以免電纜損壞或接頭處斷開，造成不應有的事故。應當用鐵線或卡板下井及起吊。
電源電壓應控制在額定電壓的±5%范圍內，這樣電機才能正常工作。如果電壓過低或過高，電機不可繼續使用，以免電機長期在過電壓或欠電壓下工作時損壞。潛水電泵潛入水中時應垂直吊放，不得斜放。入水深度以在動水位下5米為宜。潛水電泵不得輸送含砂量較高的水或泥漿。潛水電泵實際揚程應在0.8—1.1倍額定揚程內使用，以提高機組效率，節約能源，同時避免電機超載。
潛水泵電機接線必須接實，以免電機缺相運轉燒毀電機。電纜必須經常檢查有無龜裂，擦傷等情況，有則及時更換或修補。油浸電機如果發生漏油現象，應及時到廠家或維修點修理，更換密封元件。水浸電機應經常清理電機腔內的砂粒，更換電機腔內清水。潛水電泵運行半年后，應維修檢查，更換損壞零件。潛水電泵用后，水浸電機應放凈電機內清水，將電泵清洗干凈，涂油防銹，并豎直放在干燥處保管。
機械分類
水泵的發展與使用需求是和科技進步相結合的，水泵發展種類繁多。潛水泵可分為井用潛水泵、作業面潛水泵、潛污泵、排沙潛水泵、礦用立泵等。
井用潛水泵
清水潛水泵為多級泵，主要用于從粘土層的機井、土井或水庫等處提水，適合于工廠、礦山或農田灌溉。1928年，美國布隆·杰克遜（Byron Jakson）公司首次研制出潛水電泵。隨后的30年代，德國、英國、美國、日本等國家開始生產“深井潛水泵”。中國60年代開始生產“NQ型農用深井潛水泵”，后逐步改進，發展到現在的“JQ型深井潛水泵”。
作業面潛水泵
作業面潛水泵屬于小型潛水泵（單級泵），由于安裝容易、使用方便，在很多場所被廣泛使用。1948年，瑞典飛力（Sterbery-Flygt）首次研制出“作業面潛水泵”。60年代，美國、英國、德國、日本、蘇聯等國家也開始大批量生產。中國1958年開始生產“作業面潛水泵”，60年代發展為“QY型潛水泵（充油式）”，70年代發展了“QS型潛水泵（充水式）”，80年代又發展了“QX和DQX型潛水泵（干式）”。 80年代后期“作業面潛水泵”得到了飛速的發展，并且逐步大型化、多元化。大中型潛水泵因為具有簡化泵結構和節省泵站建設投資等突出優點，在市政、工礦等方面得到廣泛的應用。
潛污泵
潛污泵主要用于輸送工業廢水和城市生活污水，其最大優點是可排紙漿、長纖維之類雜質。（因此也稱“無堵塞排污潛水泵” ）。廣泛應用于城市污水處理廠、雨水池、泵站、防洪排灌等處。1956年，瑞典飛力（Sterbery-Flygt）首次研制出“潛污泵”，使污水站的成本大約減少一半。中國在80年代后期從德國引進并生產“潛污泵”，主要有WQ、QW、AS系列產品。（據統計，“潛污泵”1995年左右，國內年產量約5萬臺。）
排沙潛水泵
中國首臺“排沙潛水泵”是由上王慶武教授在1989年研制出KGQ12-50型排沙潛水泵，經過多年的發展，現在生產的產品已經是第四代排沙潛水泵——礦用立泵。排沙潛水泵是專為水中富含泥沙的排水環境設計的[3]，是填補國際空白的新產品。具有揚程高、耐磨損等特點，適合于礦山、 工程掘進、搶險救災、環保除沙等水中含有大量泥沙的環境下排水。在富含泥沙的環境下排水，壽命是潛污泵和清水潛水泵的5～10倍。
礦用立泵
礦用立泵，第四代新排沙潛水泵，是立泵和潛水泵的整合產品，既可以當潛水泵使用，也可以當立泵使用，繼承了潛水泵和立泵的優點，已經超出了潛水泵的概念，是名副其實的“兩棲泵”。按照潛水泵的發展，礦用立泵屬于潛水泵“出水登陸上岸”的進化產品。
安全要求
事故隱患
潛水泵保護裝置不靈敏、使用不合理，造成漏電傷人事故。
安全要求
潛水泵是指將泵直接放入水中使用的水泵，操作時應注意做到以下幾點：
1.水泵外殼必須做保護接零（接地），開關箱中裝設漏電保護器（15mA×0.1s）。
2.泵應放在堅固的筐里置入水中，泵應直立放置。放入水中或提出水面時，應先切斷電源，禁止拉拽電纜。
3.葉輪中心至水面距離應在3~5m之間，泵體不得陷入污泥或露出水面。
執行標準
產品標準
GB/T 2816-2002《井用潛水泵》
GB/T 2816-1991《井用潛水泵型式和基本參數》
設計標準
GB/T 2817-1991《井用潛水泵技術條件》
GB/T 3214-1991《水泵流量的測定方法》
GB 3215-1982《煉廠、化工及石油化工流程用離心泵通用技術條件》
GB 3216-1989《離心泵、混流泵、軸流泵和旋渦泵試驗方法》
GB/T 5656-1994《離心泵技術條件Ⅱ類》
GB/T 5657-1995《離心泵技術條件Ⅲ類》
工程標準
TJ 231(五)-78《機械設備安裝工程施工及驗收規范》
GB 50252-94《工業安裝工程質量檢驗評定統一標準》
GB 9069-1988《往復泵噪聲聲功率級的測定工程法》
