4.1概述
4.1概述
1.潜水电动机简介
潜水电动机是一种用于水下驱动的动力源,它常与潜水泵组装 成潜水电泵机组或直接在潜水电动机轴伸端装上泵部件组成机泵合 一的潜水电泵产品,潜人井下或江、河、湖泊、海洋水中以及其他 任何场合的水中工作。潜水电泵体积小、重量轻、起动前不需引 水,不受吸程限制,不需另设泵房,安装使用方便,具有性能可 靠、效率高、价格低廉,可节约基建投资等优点。广泛应用于从井 下或江、河、湖泊中取水,农业排灌,城市供水,工矿企业给排 水,城乡建筑排水,居民生活用水,城市或工厂污水污物处理,宾 馆和饭店排污,纺织、印染、造纸和化工等行业浆料输送、养殖场 排污、粪便处理以及盐场海水和卤水输送等场合。
潜水电动机也可作为各种水下机械的配套动力源,如桥梁建筑 勘探用钻机驱动电动机、深海水下考察船用推进器动力源等。
2.潜水电动机分类
按照潜水电动机供电电源的不同,目前生产的潜水电动机分为 交流和直流二大类。其中直流潜水电动机只在一些特殊场合下使 用,如舰船上排水用、深海潜艇驱动用、车用或其他特殊场合使 用,其产量和使用场合都比较少。目前大量生产并广泛使用的是潜 水异步电动机,现按其不同特性分类如下。
1.按电源型式或电压等级分类
按潜水异步电动机供电电源的型式和使用电压的高低进行划 分:
(1)按潜水电动机供电电源的相数
1)单相潜水异步电动机以及由单相潜水电动机与泵组合成的
单相潜水电泵,如YQSD型井用充水式潜水单相异步电动机、QDX 型干式单相潜水异步电泵等。
2)三相潜水异步电动机以及由三相潜水异步电动机与泵组合 而成的三相潜水电泵,如YQS型井用充水式三相潜水异步电动机、 QY型充油式(三相)潜水电泵、QS型充水式(三相)潜水电泵和 QW型与WQ型潜污水电泵等产品。
(2)按潜水电动机的使用电压等级
低压潜水异步电动机及低压潜水电泵潜水电动机的供电 电压为1000V以下的低压,如单相110V、220V,三相127V、380V 和660V几种,低压潜水异步电动机及低压潜水电泵的功率相对较 小,一般在300〜400kW及以下。
高压潜水异步电动机及高压潜水电泵潜水电动机的供电 电压为3000V、6000V甚至更高的电压,功率一般在300〜400kW及 以上,直至3000kW以上。产品如YQSG井用充水式高压潜水异步 电动机、QKSG型矿、井用高压潜水电泵等。
2.按电动机的内部结构分类
按电动机内部的不同结构型式,可将潜水电动机和潜水电泵分 为四种基本的结构型式(图4-1)。
干式潜水电动机和干式潜水电泵干式结构的电动机, 内腔充满空气,与陆用电动机结构相似。电动机轴伸端装有机械密 封装置和橡胶油封,阻止水分和潮气进入潜水电动机内腔。千式潜 水电动机与泵组合成一体,成为干式潜水电泵。目前生产的产品主 要有QX型、Q型三相潜水电泵,QDX型单相潜水电泵,QW型或 WQ型潜污电泵和BQW型、BQS型矿用隔爆塑潜污电泵等。
充油式潜水电动机和充油式潜水电泵电动机为充油密封 结构,内腔充满绝缘润滑油。电动机轴伸端装有机械密封装置,既 能防止机外水分和潮气进人电动机内腔,又能阻止机内绝缘润滑油 外泄。有的电动机(如井用充油式潜水电动机)下部有保压装置, 能在电动机运行过程中始终保持电动机内腔的油压稍大于机外的水 压。充油式潜水电动机与泵组合成一体成为充油式潜水电泵。目前 生产的产品主要有YQSY系列并用充油式潜水三相异步电动机,
型充油式潜水电泵等。
充水式潜水电动机和充水式潜水电泵电动机内腔充满清水,其轴伸端装有橡胶油封或机械密封装置,防止机外水中的泥砂杂质进入电动机内腔。电动机下部装有橡胶囊,在电动机运行中自动平衡机内外水压,防止机内外水通过轴封装置进行交换,从而减少杂质随水进入电动机内腔的机会。充水式电动机与泵组合成一体成为充水式潜水电泵。目前生产的产品主要有YQS系列、YQS2系列井用充水式潜水三相异步电动机,QS型充水式潜水电泵和QKSG系列大型潜水电泵等。屏蔽式潜水电动机和屏蔽式潜水电泵电动机定子由非磁性不锈钢制作的薄壁屏蔽套、端环和机壳组成的密封室严密封闭,内充固体填充物或绝缘油。转子腔充满清水或防锈润滑液,轴伸端装有机械密封装置,能阻止机内防锈液漏出机外,并防止外部泥砂杂质进入机内。电动机下部一般也带有压力平衡装置,以维持机内外液体压力的平衡。屏蔽式电动机与泵组合成一体成为屏蔽式潜水电泵。目前生产的产品主要有YQSP型井用屏蔽式潜水三相异步电动机,供化工、化纤等行业使用的化工屏蔽电泵等。
3.按泵与电动机的配置方式分类按泵与电动机在电泵上、下部的相对位置分
(1) 上泵型潜水电泵泵置于电动机上方。潜水电泵由轴伸向 上的立式潜水电动机、进水节、泵和安装连接件(或油室)等组成 (图4-2a)。上泵型潜水电泵的电动机结构主要是充油式和充水式, 也可为干式。目前生产的主要有QY型充油式、QS型充水式以及Q 型干式等多种型号规格的潜水电泵。主要用于农业排灌,从江、 河、湖泊取水或井中提水,向高处或远距离输水等,也可作其他用 途使用。
(2)下泵型潜水电泵泵置于电动机的下方。潜水电泵由轴伸 向下的立式潜水电动机、进水节、泵和安装连接件(或油室)等组 成(图4-2h、c和d)。下泵型潜水电泵的电动机结构主要是干式, 也有少量电动机采用其他结构。目前生产的主要有QX型三相和 QDX型单相潜水电泵、QW型和WQ型三相潜污电泵以及BQW型 和BQS型矿用潜污电泵等多种型号规格。主要用于工矿企业、建 筑工地排水、污水处理和城乡居民用水等。
按电动机在潜水电泵中的装置位置分分为外装式、内装 式、半内装式及贯流式四种。
(1)外装式潜水电泵是下泵型潜水电泵在电动机外侧安装 出水管作为泵出水流道(图4-2b),被输送的液体直接从泵体接出 水管排出,不流过电动机表面,当电动机露出水面排水时,电动机 表面散热很差。目前国内生产的QX型和QDX型r泵型潜水电栗以 及大部分污水污物潜水电泵均属于外装式潜水电泵。
(2)内装式潜水电泵是下泵型潜水电泵。在电动机机座外面 另有一电泵外壳将其包围起来(电动机机座和电泵外壳也可做成一 体,成环形结构),其上安装电泵的出水罩(或出水节)(图4-2c)。 被输送的液体流经电泵外壳和电动机机座之间的环形空间向上流 动,直接冷却电动机机座表面,经出水罩流出。内装式潜水电泵的 电动机冷却效果好,在要求大面积地面疏干的场合,长时间使用效 果良好,温升较低、可靠性较高。
1.半内装式潜水电泵是下泵型潜水电泵的一种。泵出水管
经过电动机机壳的部分与电动机机壳连成一体(图4-2d)。被输送液体流经电动机机壳的部分表面向上流动,对电动机起一定的冷却作用。当电动机露出水面工作时,其散热条件优于外装式潜水电泵。
2.贯流式潜水电泵电动机和泵沿电泵径向布置:电动机位于电泵外部,泵叶轮装在电动机转子内部,叶轮与电动机转子成为一整体,泵输送的液体流经转子内腔冷却转子(图4-2e)。
3.按潜水电动机或潜水电泵的用途分类
井用潜水电动机和井用潜水电泵井用潜水三相或单相异 步电动机与井用潜水泵组合成井用潜水电泵,潜入井下水屮工作, 用于抽吸深层地下水或向高处及远距离输水。井用潜水电动机和井用潜水电泵的外径尺寸受到它所安装的井的直径的严格限制,电动 机和泵都很细长,因而整
1.个电泵的长度很长。在问一并径中使用的同机座号电动机功率的增加仅依靠增加电动机的长度来达到,而在 一定流量下,潜水电泵扬程的提高则是依靠增加泵的级数,也即依 靠增加泵的长度来达到。并用潜水电泵的功率为0.37〜220kW,流量为2〜500rn3/h,扬程为9〜598m或更高。目前生产的产品主要有单相与三相,充水式、充油式及屏蔽式t泵型结构。
2.清水型潜水电泵适用于普通排灌,用于输送清水的潜水 电泵。其功率为0.12〜llkW,流量为1.5〜250m3/h,扬程为3〜 130m,电压为220〜380V。目前生产的产品主要有QY充油式、QS 充水式、型干式上泵型结构及QX型三相、QDX型单相干式下泵型结构等。
3.污水污物型潜水电泵适用于输送含有污物、固体颗粒等 的污水用单相或三相潜水电泵,其功率为0.18〜1400kW、流量为2 〜43350mVh。目前生产的主要有QW型和WQ型等几种,全部为 单相或三相下泵型干式结构。
4.矿用潜污电泵适用于输送含有污物、煤粉、泥砂等固体 颗粒的污水用潜水电泵。其结构主要是千式隔爆型,也可为充水式隔爆型可在煤矿井下含爆炸性气体的环境中使用。目前主要生产的 是200kW及以F的规格。矿用潜污电泵主要釆用下泵型结构,如BQW型和BQS型,也有采用充油式上泵型结构的产品。
5.轴流潜水电泵适用于农田水利排灌城市供水、下水道排水,特别适用于水位涨落很大的江、河、湖泊沿岸泵站的防洪抗 涝,是传统的轴流泵电动机机组的更新换代产品。其结构主要有灯 泡型和贯流塑二种,灯泡型结构中干式潜水电动机置于轴流潜水泵 的上方,而贯流型结构中轴流潜水泵和充水式潜水电动机合而为 一。轴流潜水电泵的功率从0.55〜250kW,流量为50〜10000m3/h 甚至更大,扬程为1.8〜13m,电压为380〜6000V。
6.矿、井用高压潜水电泵主要适用于矿山排水和井中抽水,也可用于城市供水或从江河取水,其外径尺寸受井径的限制、较细长,电动机结构要是充水式,电泵为上泵型,立式安装使 用。功率为280~2400kW甚至更大,电压为6000V。
7.大型潜水电泵主要用于城市供水或从江、河、湖泊取水,也可适用于城市排水或矿山排水。其外径尺寸可不受安装的限制,其结构为干式、充水式或充油式、立式或卧式,电源电压为380〜6000V。