浅析潜水泵设计时值得注意的问题
[时间:2016-07-26 08:46:18] [点击:286] [分类:新闻中心]
目前QJ型井用潜水泵与YQS型井用潜水电机存在着几个问题:(1)潜水泵残余轴向力大,此力加速了电动机止推轴承磨损,造成电动机转子下沉,电动机扫膛,烧毁电动机。(2)潜水泵单级扬程虽受井陉限制,但从比转速或叶轮结构分析,提高单级扬程还有很大的潜力,提高单级扬程对提高泵可靠性意义非常重大。(3)潜水电机定转子之间的间隙汽蚀以及泵叶轮进口的腐蚀,潜水电动机定子断部汽蚀较严重,造成了定子夕钢片翘曲,定子无法修复,电动机报废。(4)潜水泵用橡胶轴承太薄、导流器内壁被涡流击穿等结构上的缺陷。
下面通过针对潜水泵可靠性差的问题,在潜水泵轴向力、汽蚀、轴承等方面进行了研究,提出了潜水泵设计时制得注意的几个问题以及解决问题的方法,为潜水泵可靠性设计提供依据。
首先是潜水泵转速的选择:井用潜水泵属多级离心泵,实践证明泵的级数越多,水泵的可靠性越差,减少级数是提高泵可靠性的重要措施之一。对要求一定扬程的潜水泵,减少级数后须提高泵的单级扬程,一是可通过加宽叶轮出口宽度、增大外径来实现,不易增大叶片的出口安放角;二是提高泵的转速,提高转速须以下几个方面来考虑:(1)转速与比转速有关,而比转速与效率有关;(2)提高转速可提高潜水泵的单级扬程,减少级数、减少泵的重量和体积;(3)转速的高低与磨蚀问题紧密相关,国内外磨蚀研究资料推荐n*H≤K,常数K值的大小与潜水泵的规格尺寸和介质磨蚀强弱有关,对弱磨蚀K=150;(4)转速的选择与配用动力装置有关,潜水电泵的外径受井径的限制,优先选用同步转速为3000r/min的潜水电机。
其次是潜水泵轴向力的平衡问题:潜水泵叶轮一般是同向排列,所以水泵在运行中会产生很大的轴向力,常用的轴向力平衡方法有:叶轮开平衡孔和叶轮对称布置。叶轮对称布置能达到完全平衡轴向力的目的,提高了潜水泵的可靠性,但因潜水泵外径的限制,叶轮对称布置的机构势必减少叶轮的外径,故而降低了叶轮的单级扬程,结构潜水泵的级数势必增多,一般不采用,平衡轴向力最常用的方法是叶轮开平衡孔。根据资料,通常取平衡孔的面积等于5倍平衡环间隙的面积,在这种情况下,仍有10%—15%的不平衡轴向力。可见潜水泵的级数越多,轴向力越大。轴向力严重影响着泵的可靠性。
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