潜水电泵submersible motor pump
潜入水中工作的提水机具。由潜水电动机与水泵密封组装而成。潜水电动机为专用立式三相鼠笼型异步电动机,水泵与电动机同轴,依靠电动机拖动旋转,经导叶的导流作用,达到提水目的。潜水电泵具有体积小、重量轻、结构简单、安装方便、不受吸程限制、无需另设泵房、节约投资等优点,应用于小型排灌区和高原山区提水,缺点是容量较小。
潜水电泵的结构形式有干式(含气垫密封式)、半干式、充水式(含量流式、充水密封式与密封加压式)和充油式等几种。中国常用的型号有QY型、JQB型、JQ型和NQ型等, 其中QY型适用于温度低于40℃、无腐蚀性、含砂量或其他固体物质不超过0.06%的清水,流量为15~100米3/时,扬程为3.5~25米,可供工矿企业、船舱底排水及农田灌溉、排涝等。用于井内的潜水泵有浅井式和深井式两种。
使用潜水电泵应注意: 不要将电动机放在限定水深以下;不能将电动机露出水面运行;更不能将潜水电泵用于抽泥浆等其他作业。
潜水电泵electro-submersible pump
水泵和电动机联成一体共同浸入水中工作的提水设备。它由地面上的电源,通过防水电缆将电能输送给浸入水中的电动机,再由电动机驱动水泵,把水从输水管扬至高处或输送到指定地点。
电动机和水泵同时潜入水中提水的设想于20世纪初提出, 1928年开始研制湿式潜水电动机, 1929年德国普洛伊格(Pleuger)公司首先开始生产潜水电泵。随后, 欧、美各国及日本生产的各种型式的潜水电泵相继问世。由于科学技术的发展和对潜水电泵的不断改进, 1950~1974年潜水电动机单位功率的重量已减轻了50%。中国于1958年开始研制潜水电泵, 1967年一机部制订JQ型井用潜水电泵标准,1969年研制充油式潜水电动机, 1971年NQ型农用潜水电泵相继完成研制投产并形成系列, 1982年国家标准总局颁布井用潜水电泵新系列, 取代了JQ和NQ系列。
潜水电泵按水泵型式有离心、混流和轴流式;按输送水质有清水、污水之分;按进水方式分为单吸和双吸。水泵置于电动机上部的称为上泵式,反之为下泵式。
常用潜水电泵还可分为普通井用、小型作业面、大型圆筒形三种。普通井用潜水泵一般为多级泵,泵体成一长形圆柱体,电动机多置于泵的下方。泵的外径受井径限制,适用于井及坑口较小的洞穴抽水,广泛用于农业排灌和矿山等。小型作业面潜水电泵多为单级泵,电动机多置于泵的上方。适用于流动抽水作业,操作方便,无需建造泵房。大型圆筒形潜水电泵的外壳是一个圆筒,电动机置于泵的上方里层壳体内,水通过电动机周围流出。也可将电动机和水泵并列卧置。大型圆筒形潜水电泵适用于大流量、低水位抽水作业,泵站建设费用较小。几个国家生产的三种潜水电泵主要参数范围见下表。
潜水电动机一般为低压交流电动机,也可用高压或直流调速电动机。按防水保护的方式又分为充水式、充油式、干式和半干式四种。充水式(湿式)电动机腔内充水,依靠耐水绝缘导线防水;充油式靠电动机腔内充油和轴伸出端的密封装置防止水或潮气进入;干式靠电动机腔内充气和轴伸出端的密封装置防止水及潮气进入;半干式则用非磁性薄壁套筒式防水树脂浇注,使定子绕组密闭而得到保护。大、中型多用充水式,少量充油式;小型多用干式、半干式和充油式。输送腐蚀性介质采用内定子外转子结构。
潜水电泵主要参数
项 目 | 井 用 | 小型作业面 | 大型圆筒形 |
德、英、美、日、 苏联 | 中 国 | 瑞典、丹麦、 日本 | 中 国 | 德、美、苏联 | 中 国 |
口径适用井径 (毫米) | 75~800 | 100~400 (600) | 25~350 (900) | | 400~1 000 | 200~600 |
流 量 (米3/小时) | 0.4~5 000 | 2~500 (1 200) | 0.5~600 (3 600) | 1.5~250 | 685~54 000 | 350~3 300 |
扬 程 (米) | 4.5~1 450 | 14~336 | 1~240 | 3~55 | 2.5~3 600 | 20~100 |
效 率 (%) | 水 泵 电动机 | 35~86 62~92.5 | 44~78 59~89 | ~90 ~96 | 22.5~78.5 47~82.5 | 76~79 | |
功 率 (千瓦) | 0.25~2 500 | 0.55~220 (600~1 200) | 0.25~45 (120) | 0.12~7.5 | 355~2 205.8 (150) | 100~480 |
电 压 (伏) | 220~10 000 | 380 (6 000) | 220~1 000 | 220~380 | 3 000~11 000 | 6 000 |
( )内为非系列产品
高压潜水电动机绕组绝缘性能要求高。常用材料为低密度γ射线辐照交联聚乙烯,它具有高耐水耐热绝缘性能,最高允许温度为100℃,绝缘寿命较一般材料高30%,绝缘层厚度一般为0.5~2毫米;采用多层结构绕组线,最高允许温度110~120℃,使用寿命可达6~8年。对大功率高压潜水电动机采取强制内循环冷却和机壳外加装吸水罩,工作时水从吸水罩和电动机机壳之间流过,冷却电动机并冲洗机壳上的沉积物。
充水式潜水电动机导轴承与轴间隙一般为0.05~0.2毫米,导轴承开有冷却水沟槽。大功率电动机的导轴承用斜垫式,利于安装对中。小功率的止推轴承采用整体式加开沟槽;大功率的采用分块调心的米歇尔轴承。电动机轴上的止推盘与止推轴承对磨组成摩擦副。国际上一般用不锈钢敷一层充填石棉的酚醛材料制成止推盘,采用铜合金或渗金属的石墨材料制成止推轴承,以提高耐磨能力,改善冷却和润滑条件。止推轴承寿命可达8800~20000小时;潜水电泵常采用特殊材质、漆膜、涂层和缓蚀剂等防腐防锈。机械密封对磨件多采用硬质合金或金属陶瓷等。此外,还配有对水位和温度等进行监控的仪表。
潜水电泵submersible pump
又称潜水泵。水泵与电动机组装成一个整体,浸于水下运行的一种新型水泵。由水泵、电动机、出水管3部分组成。按扬程高低(几米到几百米),可分为深、浅两种潜水泵;按电动机防水密封措施不同分为干式、半干式、充油式和湿式4种。特点是机泵合一,结构简单,体积小、重量轻,使用方便,毋需固定的安装基础、便于移动使用等。适用于流动排灌和井灌。1976年中国江苏省泰州潜水电泵厂制成了适用于200 mm井径的潜水电泵,流量20 m3/h,扬程325 m,潜水电机功率37 kW。

潜水电泵(深井)
1. 止逆阀体 2. 泵体 3. 滤水网 4. 潜水电动机 5. 电缆 6.输水管