潛水排污泵監(jiān)控系統(tǒng)浮子開關(guān)室的改進(jìn)

潘吉杰 尹建華 方 海

（巨化集團(tuán)技術(shù)中心，浙江 衢州324004）

WQ系列潛水排污泵主要用于市政工程、工業(yè)建筑、賓館、醫(yī)院、人防、礦山等行業(yè)，可用于排送帶固體顆粒及各種長纖維的污水、廢水、雨水和城市生活用水。

某雨水池排水泵站使用2臺WQ型潛水排污泵，泵的主要技術(shù)參數(shù)：體積流量600m3/h、揚(yáng)程40 m、排出口徑250mm、配用電機(jī)功率110 kW。采用自動耦合式安裝，泵沿導(dǎo)桿放下，自動連接至排出管道系統(tǒng)，需要現(xiàn)場進(jìn)行操作，使用電控柜來實(shí)現(xiàn)啟動控制、故障提示、聯(lián)鎖保護(hù)。設(shè)備投入使用3年多，運(yùn)行一直正常。但某日2#泵首先出現(xiàn)異常，電控柜提示電流過載并報(bào)警跳停，切換至1#泵運(yùn)行也出現(xiàn)電流過載跳停故障，不能啟動。

1 問題及原因分析

雨水泵現(xiàn)場安裝有電控制箱，對泵進(jìn)行啟動、停車控制外，還具有監(jiān)控系統(tǒng)，探頭檢測到泄漏聯(lián)鎖保護(hù)發(fā)出報(bào)警信號（指示燈亮）并自動切斷電源，使泵停止工作；同時(shí)對電機(jī)缺相進(jìn)行檢測以防缺相燒壞電機(jī)。事實(shí)上潛水排污泵發(fā)生故障不能啟動后，控制柜電源開關(guān)已不能復(fù)位，通過檢測泵電機(jī)接地間的絕緣電阻已為0，確定泵電機(jī)被燒。泵體解體檢查發(fā)現(xiàn)泵機(jī)械密封破損，電機(jī)內(nèi)進(jìn)水。但是電控箱監(jiān)控系統(tǒng)在泵機(jī)封泄漏進(jìn)水后并沒有及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號并停泵，顯然監(jiān)控系統(tǒng)并沒有起到檢測保護(hù)作用。

潛水排污泵內(nèi)裝有上下2個(gè)浮子開關(guān)作用的漏水探頭，上浮子開關(guān)對于接線腔內(nèi)進(jìn)行漏水檢測，下浮子開關(guān)對于泵機(jī)械密封進(jìn)行漏水檢測。從泵結(jié)構(gòu)（見圖1）可以看出，泵機(jī)封泄漏后，水是不可能進(jìn)入到下浮子開關(guān)室的，下浮子開關(guān)室空間被泵殼聯(lián)接之間的密封圈隔開，形成一個(gè)獨(dú)立的密閉空間。一旦機(jī)封發(fā)生泄漏，水就經(jīng)過軸承直接進(jìn)入到電機(jī)繞線圈內(nèi)，燒壞電機(jī)。漏水監(jiān)控系統(tǒng)失去作用對潛水排污泵長周期健康運(yùn)行是沒有保障的，影響了泵的正常運(yùn)行。只有將機(jī)封泄漏后的水引入到下浮子開關(guān)室，浮子開關(guān)才會起作用，漏水監(jiān)控系統(tǒng)才能正常工作。

圖1 WQ型潛水排污泵結(jié)構(gòu)FIg 1 Structure of WQ type submersible sewage pump

2 解決方案

2.1 方案一

通過在下漏水探頭周圍泵殼端面鉆孔，使得電機(jī)轉(zhuǎn)子腔體與下浮子開關(guān)室聯(lián)通，這樣就可以使機(jī)封泄漏后的液體滿至電機(jī)側(cè)泵殼端面落入孔內(nèi)進(jìn)入到下浮子開關(guān)室，當(dāng)泄漏液體積累到浮子開關(guān)工作液位時(shí)，浮子會逐漸上移觸碰開關(guān)，電控柜收到信號后發(fā)出報(bào)警并聯(lián)鎖保跳停保護(hù)電機(jī)。

實(shí)際上泵電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動會帶動內(nèi)部氣流流動形成渦流，還可能會形成“龍卷風(fēng)”，這時(shí)泄漏液運(yùn)動方向無法確定，一部分液體會流入繞線腔燒毀電機(jī)，并且浮子開關(guān)室空間較大，載水量大，浮子不能快速浮起觸碰開關(guān)發(fā)出信號保護(hù)電機(jī)，故考慮采用方案二。

2.2 方案二

因漏水探頭監(jiān)測室內(nèi)空間較大，所以漏水探頭放入一個(gè)制作好的小方型箱體內(nèi)，小箱體體積小只需要較少水量就可浮起小浮子，并在箱體左上方留有一道口，這樣水進(jìn)入箱體后空氣可以流出；通過在軸承箱體上方右邊位置開一道槽用φ10管將水引入至裝有漏水探頭的方型箱體內(nèi)；這樣當(dāng)泵機(jī)封泄漏后水通過軸承進(jìn)入引液管流入小方型箱體，裝入了浮子開關(guān)的小箱體，只需要較少的水量，就能使得小浮子快速地浮起觸碰開關(guān)發(fā)出報(bào)警信號（控制柜指示燈亮）并停泵，維修人員就會對泵進(jìn)行檢修并更換機(jī)械密封（見圖2）。

3 實(shí)施效果

圖2 浮子開關(guān)室改進(jìn)后結(jié)構(gòu)Fig 2 Structure after the float switch rooms improved

方案二實(shí)施完成后，其中1臺潛水泵在運(yùn)行一段時(shí)間后因機(jī)封處轉(zhuǎn)運(yùn)軸出現(xiàn)裂紋缺陷導(dǎo)致機(jī)封泄漏，下漏水探頭室浮子開關(guān)浮子浮起后觸碰開關(guān)動作，電控柜發(fā)出警報(bào)信號并停泵，進(jìn)一步證實(shí)了方案二取得了非常明顯的效果。另一臺泵也經(jīng)過近1 a時(shí)間的運(yùn)行，電控柜可以實(shí)時(shí)監(jiān)測潛水排污泵是否正常運(yùn)行，雨水泵得到了安全穩(wěn)定長周期運(yùn)行。如果泵運(yùn)行很短時(shí)間漏水檢測探頭立即報(bào)警，可能泵側(cè)機(jī)械密封已經(jīng)損壞，應(yīng)更換機(jī)械密封，同時(shí)做好定期檢查，在正常工作條件下泵工作1 a后，應(yīng)進(jìn)行1次大修，更換已磨損的易損件并檢查緊固件，應(yīng)補(bǔ)充或更換油室潤滑油和軸潤滑脂，保證泵在運(yùn)行過程中的良好潤滑。

4 結(jié)束語

經(jīng)過方案二證實(shí)：將機(jī)封瀉漏后的液體引入到裝有浮子開關(guān)的小箱體，形成了一個(gè)監(jiān)控有效，漏水檢測快速的浮子開關(guān)室，該方案是完全可行的，該方案經(jīng)濟(jì)實(shí)用，改造費(fèi)用較少，簡單易行，泵監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行，為雨水泵本身的安全運(yùn)行提供了保障。