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4、潜污泵的安装
潜污泵是潜水排污泵的简称,在潜水泵的基础上通道采用抗堵塞设计,用于一级提升、中间提升及污泥回流等。主要用于市政工程、楼宇建筑、工业排污和污水处理场合,排送含固形物和长纤维的污水、废水和雨水等。
1、常用的两种安装方式
潜污泵安装条件简单,流量覆盖范围较大,从10m3/h以下到几千m3/h,是水处理工程特别是中小型项目中最常用的提升设备之一。潜污泵常见的安装方式主要有两种:耦合式安装和移动式安装。
其中耦合式安装是通过耦合器将泵与管道相连,泵与出水管路脱离方便,水泵检修时通过起吊装置起吊即可。耦合式安装适用于各种规格的潜污泵,是潜污泵最常用的安装方式,耦合器由设备厂家成套供货。
移动式安装指泵出口管路直接通过软管连接至水面上,潜污泵靠自重置于水池底部或通过铁链等悬挂在起吊装置上。移动式安装无需耦合器和池底固定,便于移动,检修时连管道一起起吊即可。同时由于安装方式的原因,难以承担大的力矩,只适用于小型的潜污泵。
2、安装条件图的解释
在选型确认后,潜污泵的厂家会提供安装条件图,设计人员需要能读懂各尺寸和符号的意思。以某潜污泵厂商的样本安装条件为例说明如下:
1)最低运行液位
功率11kw以上的泵可以选择装置电机冷却系统对泵进行冷却,若不选冷却系统,是由泵送介质直接冷却电机。两种不同的冷却方式对应的最低液位不同,直接冷却方式的需要液位高于带冷却系统的方式。
在厂家提供的安装条件图中,用实心三角“▼”和空心三角“▽”来进行区分,其中“▼”表示带冷却系统,“▽”表示不带冷却系统。
在上面案例的安装条件图中,带冷却系统时,有效最低液位距离耦合装置底部为570mm,不带冷却系统时,距离为785mm。即有冷却系统时有效液位可以低出215mm。
2)平面开孔与定位
潜水泵耦合式安装时,平面的开孔需考虑潜水泵的最小安装尺寸。案例中A向视图表示了水泵的最小安装孔的大小尺寸,1000×700mm。
在进行定位时,安装导杆的池边是基准线。这是因为潜污泵的就位是靠与耦合装置连接的导杆来完成的,导杆的位置由池边确定。耦合器基座的螺栓进行定位时,也需以池边为基准线进行。按上面案例,应先确定距离池边253mm的螺栓孔位置,再通过螺栓孔的间距350mm来确定另外两个螺栓孔的位置。
最终在图纸中体现的最重要的尺寸为:顶部平面开孔的位置与大小,以及底部的预埋地脚螺丝的位置与规格(一般采用预留孔进行后浇混凝土的设计)。
顶部的导杆固定通常采用膨胀螺栓的方式完成。
3、电气保护措施
由于潜污泵为潜水运行,可能会出现漏水等情况而损坏水泵,需要进行预防。以某潜污泵厂家为例,采用的措施有:7.5kw以下的泵设有电机绕组过热保护元件和漏水探头;11kw及以上的泵设有电机绕组过热保护元件、浮子开关、漏水探头;30kw及以上的泵在电机上端盖内增设漏水探头等。
其中过热保护元件是置于电机定子绕组内,不正常运行状况下,绕组稳定达到过热保护原件的设定值时,通过电柜过热保护装置停止电机。
漏水探头用作漏水检测,电机侧进水后通过电控柜报警并停机。浮子开关用作检测电机侧机械密封是否失效,电机腔是否进水,探测到进水后通过电控柜报警并停机。
在潜污泵的电气安装中,需要根据选型条件及厂家反馈的电气要求进行电控柜的设计,从而达到保护效果。
5、离心泵的安装
离心泵是输水中最常用的泵之一,为了避免汽蚀现象的发生,离心泵的安装高度需要进行非常仔细的校核计算。水泵进水侧装置形式示意图如下:
泵的允许几何安装高度与多方面条件有关,公式如下:
式中:
[Hg]—泵的允许几何安装高度,m;(计算结果供设计时利用,实际安装高度需低于允许安装高度)
pe—吸水水面压力,Pa;(为吸水水面的大气压,海拔越高大气压越低)
pv—饱和蒸汽压力,Pa;(与水温有关,水温越高,饱和蒸汽压力越高)
ρ—流体的密度,kg/m3;
g—重力加速度,9.81m/s2;
[NPSH]—水泵的允许汽蚀余量,m;(与水泵性能有关,厂家提供)
hw—吸入管路中的水头损失,m。(与吸水管路设计有关,由设计人员确定)
由上式可知,海拔越高、水温越高、允许汽蚀余量越大、进水管路水头损失越大,允许几何安装高度越小。
不同海拔时的大气及对应的水头高度见下表:
不同温度时水的饱和蒸汽压力计对应水头高度见下表:
例:由泵样本知某离心泵汽蚀余量为[NPSH]=3.29m,欲在海拔500m高度的地方工作,该地区夏季最高水温为40℃,若吸水管的水头损失为1m,则该泵在当地的运行几何安装高度[Hg]计算如下:
设吸水水面压力为当地大气压,由表查得海拔500m处大气压头9.7m,水温40℃时,水的饱和蒸汽压头为0.752m,计算得:[Hg]=9.7-0.752-3.29-1=4.658m
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