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    大東海泵業

    潛水泵裝安全閥有什么作用?

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    歡迎訪問大東海泵業無錫有限公司網站,我公司是一家專業的潛水泵生產廠家。在您需要潛水泵選型時,我們將會提供準 確的潛水泵型號、潛水泵價格等售前服務,以供您的參考選擇。本條產品資訊是關于潛水泵裝安全閥有什么作用的知識:

    大東海泵業商標

    一、 潛水泵排沙,需要安全閥
    理論上不存在絕 對。那么潛水電動機絕 對不進水也不存在。
    幾十年跟蹤觀察發現,使用3個月的潛水泵,它的干式潛水電動機體內,個個都有水,小型潛水泵一般有水重量約25~50克,略大一些的有水重量約50~100克。無一例外。顯然,這不是傳統教科書說的結露水,而是越過一道一道密封,進入電動機體內的水。
    由于現場的排沙濃度時高時低,很難控制,經常會發生電動機過載,繞組會劇烈發熱的現象,電動機內腔相當于安裝了電熱爐。這時,電動機外殼之內若已經進水,電熱爐實際已經變成一臺電加熱鍋爐。
    潛水電動機的封閉外殼,一般規定承受靜壓1MPa, 屬于壓力容器。潛水電動機外殼以及轉子軸與軸孔,都裝有密封件,這樣就可以使電加熱爐內的水蒸氣憋足壓力。
    水、熱源、封閉容器 三要素齊備,即生成高壓蒸氣的條件齊備,卻沒有依據熱力學原理,沒有借鑒鍋爐預防爆炸的關鍵設計方案,缺少泄壓安全閥。
    由此,我們找到了預防爆炸的方法給潛水泵增添潛水泵專用安全閥,只有一節手指大小的零件。 我們在八年中應用安全閥的實踐證明,這種安全閥結構簡單,安全可靠,完全能夠防止潛水泵爆炸。
    二、 排沙與電動機大量進水
    當排水管沒有安裝控制閥門,或者開泵后過于快速打開閥門,新泵管道內空空無水,剛開泵的瞬間,會導致猛然出現較  大極限流量,引起泵底部的水流高速涌動,會攪起泵底部大粒徑的沙粒與碎石,然后大量高速涌入泵內。這種密集的大粒徑沙粒與碎石在擁擠過程中,所通過的過流截面在不斷縮小,到了葉輪6個葉片的吸入口處,過流截面較 小。這時,恰巧有幾個大粒徑的沙粒與碎石堵死葉輪6個葉片吸入口之中的一個(注意,不是堵塞所有的葉片吸入口),就會破壞動平衡,就會發生大振動,這會使機械密封暫時失效(注意,是暫時失效),導致電動機大量進水。停泵后,堵塞解除,機械密封又恢復正常,潛水泵完好無損,但是電動機體內已經進水,已經為產生水蒸氣做好了必要的物質儲備。
    因此,排濃沙與碎石,操作不慎,潛水泵的電動機能夠大量進水的幾率較高,這在目前國內所有煤礦現場都可以得到證實。
     三、潛水泵排沙濃度與電動機繞組溫度
    如果沒有安全閥,盲目提高電磁線溫度等級,如180℃、200℃,甚至240℃,潛水電動機爆炸的幾率會更高。這是因為繞組溫度越來越高,就會為產生飽和蒸汽提供更高溫度,更充足熱源,會導致蒸氣壓力越來越高,反而提高了爆炸風險。若沒有安全閥,切不可單純采用提高電磁線溫度等級的方法。
    在現場,一旦排沙濃度過高,繞組便會發熱超限,電磁線會迅速老化。泥沙排光之后,由于過載受傷,電動機的熱負荷能力會大大降低,往往是在過后排清水時,繞組短路擊穿,引起電動機爆炸。正是這種在清水中的爆炸假象,迷惑了人們,多少年來,遲遲不能找出潛水泵爆炸的原因。
     四、潛水泵要想排泥沙,配套技術必須創新。
     1.潛水泵整體結構,需要創新技術。
    應對電動機進水辦法是,在電動機底部較  低處,增加一個或多個儲水室,用來收集并且儲存已經進入電動機內的水,還要讓水泵全部流量水從儲水室的外壁流過,達到對進入儲水室內的水進行強制冷卻的目的。這樣,即使電動機進水,也不會因繞組發熱而生成高壓水蒸氣。
    另外,還可以在不拆開電動機的情況下,用放水孔把儲水室內的水排出體外。電動機體內殘留的水所產生的水蒸氣壓力,可通過安全閥自動泄壓。
     2. 材料工藝,需要創新技術。
    假如機座用鋼板焊接,那么,潛水泵爆炸的部位,一般是灰鑄鐵制造的電動機上端蓋。會被炸碎、炸飛。
    單級潛水泵用電動機的雙層過水外殼,一般規定承受1MPa靜壓。
    多級潛水泵用電動機的雙層過水外殼,一般規定承受2.5~11MPa靜壓。
    因此,有雙層過水外殼的電動機端蓋同樣屬于承壓的壓力容器。但是,如果未遵照壓力容器的設計規范,違反了壓力容器禁止使用鑄鐵制造的強制性規定,甚至用普通灰鑄鐵制造電動機端蓋,必然要出大錯。
    警告:要想排泥沙,潛水泵用電動機的機座與端蓋,嚴禁用灰鑄鐵制造。
    3.機械密封型式,需要創新技術。
    一般情況下,潛水泵用電動機腔內壓力升高,會使機械密封單側壓力超過額定值,會導致機械密封端面因比壓過大而發熱結碳,這時會因供油的油路被阻斷而更加急劇發熱,推波助瀾,會促使電動機爆炸事故提前發生。事后,會發現,機械密封的端面結碳、發黑、脆裂碎斷。
    解決辦法:應當采用創新技術的機械密封,是排沙密封的關鍵一環。
    4. 個別廠家的潛水泵產品,偌大一件設備,外殼承受巨大拉力的螺栓,只是6~8顆小螺栓,被戲稱;較 可怕的潛水泵。這也是潛水泵爆炸的原因之一。一般設計計算,單純做機械強度計算,應當沒問題。但是,沒有把《熱力學》的水蒸氣壓力的動態因素考慮進去,就會為發生意想不到的爆炸事故留下隱患。
    5. 潛水泵用電動機的抗過載能力、抗堵轉能力應當能夠適應排泥沙的要求。我們的經驗是,在額定功率之外,電動機自身一般還要有1.3~1.5倍的功率富裕系數。其中2.2千瓦以及小于2.2.千瓦的電動機要有不小于2倍的功率富裕系數。這樣雖然造價偏高,但是,可以大大減少故障率,不會頻繁地影響現場的采煤與掘進的進度。
    五、潛水泵排沙與熱力學原理
    我們研究所的研究成果有一個重要發現:潛水泵專用的干式電動機的設計需要采用熱力學原理,特別是需要掌握熱力學中的飽和蒸汽與過熱蒸汽對潛水電動機外殼的影響。
    通常,煤礦用隔爆型潛水電動機的外殼強度,一般規定承受靜壓1MPa。
    如果潛水泵用電動機內已經進水,而且有足夠多的水,那么,熱力學告訴我們,在封閉容器內,足夠多的水在高溫下會成為飽和蒸汽,溫度與飽和蒸汽的壓力有準 確的一一對應關系。
    以下是處在不同溫度下,潛水泵電動機體內的飽和蒸汽壓力的對比與分析。
    例如:
    泵A,溫度160℃,飽和蒸汽壓力0.6MPa。這時潛水電動機外殼安全。
    泵B,溫度180℃,飽和蒸汽壓力1.0MPa。達到潛水電動機外殼規定值。
    泵C,溫度200℃,飽和蒸汽壓力1.5MPa。這時電動機外殼以及連接螺栓都已大大超出設計強度規定。
    泵D,溫度220℃,飽和蒸汽壓力2.3MPa。這時潛水電動機若爆炸,就不再是個別意外現象了。
    泵E,溫度240℃,飽和蒸汽壓力3.3MPa。即使是特制的高強度外殼,也岌岌可危。
     泵F,溫度260℃,飽和蒸汽壓力4.7MPa。這一溫度開始轉子鐵心表面變黑。
    泵F的溫度比泵B的溫度只增加了80℃,但壓力卻增加4.7倍溫差較小,但飽和蒸汽壓力值卻驚人地快速攀升。
    當溫度280℃,飽和蒸汽壓力6.4MPa。這時是轉子鐵心表面完全變黑的溫度。
    當溫度300℃,飽和蒸汽壓力8.6MPa。
    燒毀的電動機的機殼內一般都留有高溫熔化后又重新凝結的銅塊、鋁塊、鐵渣,電弧放電的溫度會使金屬熔化。因此,如果沒有安全閥,即便是高壓鍋爐,其設計強度非常高,但是,照樣無法抵御無止境升高的飽和蒸汽壓力。
    另外,《熱力學》中的過熱蒸汽與飽和蒸汽一樣,同樣會引起潛水電動機的內腔壓力增高。在足夠的高溫下,水量不足,在水蒸氣沒有達到飽和的情況下,過熱蒸汽同樣也會引起潛水泵爆炸。
    潛水泵爆炸與鍋爐爆炸一樣,歷史上也不知發生過多少次,才讓人們認識了水蒸氣的巨大力量,才讓人們看到安全閥的巨大作用。
    我們自從安裝了潛水泵安全閥,潛水泵爆炸事故就從沒有發生過。
    以上對溫度與高壓蒸汽的對比與分析,目的在于為揭示潛水泵的干式潛水電動機爆炸原因提供熱力學實驗依據,為潛水泵必須有安全閥提供可靠依據。
    早在改革開放之前,潛水泵行業內部就有一個對外不公開的重大秘密排沙之后,潛水泵會爆炸。這是半個多世紀以來的世界性難題。
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