大東海泵業(yè)無錫有限公司
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潛水泵裝安全閥有什么作用?
歡迎訪問大東海泵業(yè)無錫有限公司網(wǎng)站,我公司是一家專業(yè)的潛水泵生產(chǎn)廠家。在您需要潛水泵選型時(shí),我們將會(huì)提供準(zhǔn) 確的潛水泵型號(hào)、潛水泵價(jià)格等售前服務(wù),以供您的參考選擇。本條產(chǎn)品資訊是關(guān)于潛水泵裝安全閥有什么作用的知識(shí):
一、 潛水泵排沙,需要安全閥
理論上不存在絕 對(duì)。那么潛水電動(dòng)機(jī)絕 對(duì)不進(jìn)水也不存在。
幾十年跟蹤觀察發(fā)現(xiàn),使用3個(gè)月的潛水泵,它的干式潛水電動(dòng)機(jī)體內(nèi),個(gè)個(gè)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(tǒng)教科書說的結(jié)露水,而是越過一道一道密封,進(jìn)入電動(dòng)機(jī)體內(nèi)的水。
由于現(xiàn)場(chǎng)的排沙濃度時(shí)高時(shí)低,很難控制,經(jīng)常會(huì)發(fā)生電動(dòng)機(jī)過載,繞組會(huì)劇烈發(fā)熱的現(xiàn)象,電動(dòng)機(jī)內(nèi)腔相當(dāng)于安裝了電熱爐。這時(shí),電動(dòng)機(jī)外殼之內(nèi)若已經(jīng)進(jìn)水,電熱爐實(shí)際已經(jīng)變成一臺(tái)電加熱鍋爐。
潛水電動(dòng)機(jī)的封閉外殼,一般規(guī)定承受靜壓1MPa, 屬于壓力容器。潛水電動(dòng)機(jī)外殼以及轉(zhuǎn)子軸與軸孔,都裝有密封件,這樣就可以使電加熱爐內(nèi)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(jù)熱力學(xué)原理,沒有借鑒鍋爐預(yù)防爆炸的關(guān)鍵設(shè)計(jì)方案,缺少泄壓安全閥。
由此,我們找到了預(yù)防爆炸的方法給潛水泵增添潛水泵專用安全閥,只有一節(jié)手指大小的零件。 我們?cè)诎四曛袘?yīng)用安全閥的實(shí)踐證明,這種安全閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安全可靠,完全能夠防止?jié)撍帽ā?br/>二、 排沙與電動(dòng)機(jī)大量進(jìn)水
當(dāng)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(nèi)空空無水,剛開泵的瞬間,會(huì)導(dǎo)致猛然出現(xiàn)較 大極限流量,引起泵底部的水流高速涌動(dòng),會(huì)攪起泵底部大粒徑的沙粒與碎石,然后大量高速涌入泵內(nèi)。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(gè)葉片的吸入口處,過流截面較 小。這時(shí),恰巧有幾個(gè)大粒徑的沙粒與碎石堵死葉輪6個(gè)葉片吸入口之中的一個(gè)(注意,不是堵塞所有的葉片吸入口),就會(huì)破壞動(dòng)平衡,就會(huì)發(fā)生大振動(dòng),這會(huì)使機(jī)械密封暫時(shí)失效(注意,是暫時(shí)失效),導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)大量進(jìn)水。停泵后,堵塞解除,機(jī)械密封又恢復(fù)正常,潛水泵完好無損,但是電動(dòng)機(jī)體內(nèi)已經(jīng)進(jìn)水,已經(jīng)為產(chǎn)生水蒸氣做好了必要的物質(zhì)儲(chǔ)備。
因此,排濃沙與碎石,操作不慎,潛水泵的電動(dòng)機(jī)能夠大量進(jìn)水的幾率較高,這在目前國內(nèi)所有煤礦現(xiàn)場(chǎng)都可以得到證實(shí)。
三、潛水泵排沙濃度與電動(dòng)機(jī)繞組溫度
如果沒有安全閥,盲目提高電磁線溫度等級(jí),如180℃、200℃,甚至240℃,潛水電動(dòng)機(jī)爆炸的幾率會(huì)更高。這是因?yàn)槔@組溫度越來越高,就會(huì)為產(chǎn)生飽和蒸汽提供更高溫度,更充足熱源,會(huì)導(dǎo)致蒸氣壓力越來越高,反而提高了爆炸風(fēng)險(xiǎn)。若沒有安全閥,切不可單純采用提高電磁線溫度等級(jí)的方法。
在現(xiàn)場(chǎng),一旦排沙濃度過高,繞組便會(huì)發(fā)熱超限,電磁線會(huì)迅速老化。泥沙排光之后,由于過載受傷,電動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷能力會(huì)大大降低,往往是在過后排清水時(shí),繞組短路擊穿,引起電動(dòng)機(jī)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(shù)必須創(chuàng)新。
1.潛水泵整體結(jié)構(gòu),需要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)。
應(yīng)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)水辦法是,在電動(dòng)機(jī)底部較 低處,增加一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)水室,用來收集并且儲(chǔ)存已經(jīng)進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)的水,還要讓水泵全部流量水從儲(chǔ)水室的外壁流過,達(dá)到對(duì)進(jìn)入儲(chǔ)水室內(nèi)的水進(jìn)行強(qiáng)制冷卻的目的。這樣,即使電動(dòng)機(jī)進(jìn)水,也不會(huì)因繞組發(fā)熱而生成高壓水蒸氣。
另外,還可以在不拆開電動(dòng)機(jī)的情況下,用放水孔把儲(chǔ)水室內(nèi)的水排出體外。電動(dòng)機(jī)體內(nèi)殘留的水所產(chǎn)生的水蒸氣壓力,可通過安全閥自動(dòng)泄壓。
2. 材料工藝,需要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)。
假如機(jī)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(dòng)機(jī)上端蓋。會(huì)被炸碎、炸飛。
單級(jí)潛水泵用電動(dòng)機(jī)的雙層過水外殼,一般規(guī)定承受1MPa靜壓。
多級(jí)潛水泵用電動(dòng)機(jī)的雙層過水外殼,一般規(guī)定承受2.5~11MPa靜壓。
因此,有雙層過水外殼的電動(dòng)機(jī)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(shè)計(jì)規(guī)范,違反了壓力容器禁止使用鑄鐵制造的強(qiáng)制性規(guī)定,甚至用普通灰鑄鐵制造電動(dòng)機(jī)端蓋,必然要出大錯(cuò)。
警告:要想排泥沙,潛水泵用電動(dòng)機(jī)的機(jī)座與端蓋,嚴(yán)禁用灰鑄鐵制造。
3.機(jī)械密封型式,需要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)。
一般情況下,潛水泵用電動(dòng)機(jī)腔內(nèi)壓力升高,會(huì)使機(jī)械密封單側(cè)壓力超過額定值,會(huì)導(dǎo)致機(jī)械密封端面因比壓過大而發(fā)熱結(jié)碳,這時(shí)會(huì)因供油的油路被阻斷而更加急劇發(fā)熱,推波助瀾,會(huì)促使電動(dòng)機(jī)爆炸事故提前發(fā)生。事后,會(huì)發(fā)現(xiàn),機(jī)械密封的端面結(jié)碳、發(fā)黑、脆裂碎斷。
解決辦法:應(yīng)當(dāng)采用創(chuàng)新技術(shù)的機(jī)械密封,是排沙密封的關(guān)鍵一環(huán)。
4. 個(gè)別廠家的潛水泵產(chǎn)品,偌大一件設(shè)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(shè)計(jì)計(jì)算,單純做機(jī)械強(qiáng)度計(jì)算,應(yīng)當(dāng)沒問題。但是,沒有把《熱力學(xué)》的水蒸氣壓力的動(dòng)態(tài)因素考慮進(jìn)去,就會(huì)為發(fā)生意想不到的爆炸事故留下隱患。
5. 潛水泵用電動(dòng)機(jī)的抗過載能力、抗堵轉(zhuǎn)能力應(yīng)當(dāng)能夠適應(yīng)排泥沙的要求。我們的經(jīng)驗(yàn)是,在額定功率之外,電動(dòng)機(jī)自身一般還要有1.3~1.5倍的功率富裕系數(shù)。其中2.2千瓦以及小于2.2.千瓦的電動(dòng)機(jī)要有不小于2倍的功率富裕系數(shù)。這樣雖然造價(jià)偏高,但是,可以大大減少故障率,不會(huì)頻繁地影響現(xiàn)場(chǎng)的采煤與掘進(jìn)的進(jìn)度。
五、潛水泵排沙與熱力學(xué)原理
我們研究所的研究成果有一個(gè)重要發(fā)現(xiàn):潛水泵專用的干式電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)需要采用熱力學(xué)原理,特別是需要掌握熱力學(xué)中的飽和蒸汽與過熱蒸汽對(duì)潛水電動(dòng)機(jī)外殼的影響。
通常,煤礦用隔爆型潛水電動(dòng)機(jī)的外殼強(qiáng)度,一般規(guī)定承受靜壓1MPa。
如果潛水泵用電動(dòng)機(jī)內(nèi)已經(jīng)進(jìn)水,而且有足夠多的水,那么,熱力學(xué)告訴我們,在封閉容器內(nèi),足夠多的水在高溫下會(huì)成為飽和蒸汽,溫度與飽和蒸汽的壓力有準(zhǔn) 確的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
以下是處在不同溫度下,潛水泵電動(dòng)機(jī)體內(nèi)的飽和蒸汽壓力的對(duì)比與分析。
例如:
泵A,溫度160℃,飽和蒸汽壓力0.6MPa。這時(shí)潛水電動(dòng)機(jī)外殼安全。
泵B,溫度180℃,飽和蒸汽壓力1.0MPa。達(dá)到潛水電動(dòng)機(jī)外殼規(guī)定值。
泵C,溫度200℃,飽和蒸汽壓力1.5MPa。這時(shí)電動(dòng)機(jī)外殼以及連接螺栓都已大大超出設(shè)計(jì)強(qiáng)度規(guī)定。
泵D,溫度220℃,飽和蒸汽壓力2.3MPa。這時(shí)潛水電動(dòng)機(jī)若爆炸,就不再是個(gè)別意外現(xiàn)象了。
泵E,溫度240℃,飽和蒸汽壓力3.3MPa。即使是特制的高強(qiáng)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(zhuǎn)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(dāng)溫度280℃,飽和蒸汽壓力6.4MPa。這時(shí)是轉(zhuǎn)子鐵心表面完全變黑的溫度。
當(dāng)溫度300℃,飽和蒸汽壓力8.6MPa。
燒毀的電動(dòng)機(jī)的機(jī)殼內(nèi)一般都留有高溫熔化后又重新凝結(jié)的銅塊、鋁塊、鐵渣,電弧放電的溫度會(huì)使金屬熔化。因此,如果沒有安全閥,即便是高壓鍋爐,其設(shè)計(jì)強(qiáng)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(xué)》中的過熱蒸汽與飽和蒸汽一樣,同樣會(huì)引起潛水電動(dòng)機(jī)的內(nèi)腔壓力增高。在足夠的高溫下,水量不足,在水蒸氣沒有達(dá)到飽和的情況下,過熱蒸汽同樣也會(huì)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(fā)生過多少次,才讓人們認(rèn)識(shí)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(fā)生過。
以上對(duì)溫度與高壓蒸汽的對(duì)比與分析,目的在于為揭示潛水泵的干式潛水電動(dòng)機(jī)爆炸原因提供熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)依據(jù),為潛水泵必須有安全閥提供可靠依據(jù)。
早在改革開放之前,潛水泵行業(yè)內(nèi)部就有一個(gè)對(duì)外不公開的重大秘密排沙之后,潛水泵會(huì)爆炸。這是半個(gè)多世紀(jì)以來的世界性難題。
非常感謝您對(duì)以上內(nèi)容的訪問和閱讀!本條資訊是關(guān)于潛水泵裝安全閥有什么作用的介紹,如您對(duì)此問題還想有進(jìn)一步的了,或想購買此相關(guān)產(chǎn)品,請(qǐng)直接聯(lián)系我公司客服人員,隨時(shí)歡迎您的咨詢??头?lián)系電話:133 9511 4288,微信同號(hào)解。謝謝!
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