潛水排污泵監控系統浮子開關室的改進

潘吉杰 尹建華 方 海

（巨化集團技術中心，浙江 衢州324004）

WQ系列潛水排污泵主要用于市政工程、工業建筑、賓館、醫院、人防、礦山等行業，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，泵的主要技術參數：體積流量600m3/h、揚程40 m、排出口徑250mm、配用電機功率110 kW。采用自動耦合式安裝，泵沿導桿放下，自動連接至排出管道系統，需要現場進行操作，使用電控柜來實現啟動控制、故障提示、聯鎖保護。設備投入使用3年多，運行一直正常。但某日2#泵首先出現異常，電控柜提示電流過載并報警跳停，切換至1#泵運行也出現電流過載跳停故障，不能啟動。

1 問題及原因分析

雨水泵現場安裝有電控制箱，對泵進行啟動、停車控制外，還具有監控系統，探頭檢測到泄漏聯鎖保護發出報警信號（指示燈亮）并自動切斷電源，使泵停止工作；同時對電機缺相進行檢測以防缺相燒壞電機。事實上潛水排污泵發生故障不能啟動后，控制柜電源開關已不能復位，通過檢測泵電機接地間的絕緣電阻已為0，確定泵電機被燒。泵體解體檢查發現泵機械密封破損，電機內進水。但是電控箱監控系統在泵機封泄漏進水后并沒有及時發出報警信號并停泵，顯然監控系統并沒有起到檢測保護作用。

潛水排污泵內裝有上下2個浮子開關作用的漏水探頭，上浮子開關對于接線腔內進行漏水檢測，下浮子開關對于泵機械密封進行漏水檢測。從泵結構（見圖1）可以看出，泵機封泄漏后，水是不可能進入到下浮子開關室的，下浮子開關室空間被泵殼聯接之間的密封圈隔開，形成一個獨立的密閉空間。一旦機封發生泄漏，水就經過軸承直接進入到電機繞線圈內，燒壞電機。漏水監控系統失去作用對潛水排污泵長周期健康運行是沒有保障的，影響了泵的正常運行。只有將機封泄漏后的水引入到下浮子開關室，浮子開關才會起作用，漏水監控系統才能正常工作。

圖1 WQ型潛水排污泵結構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，使得電機轉子腔體與下浮子開關室聯通，這樣就可以使機封泄漏后的液體滿至電機側泵殼端面落入孔內進入到下浮子開關室，當泄漏液體積累到浮子開關工作液位時，浮子會逐漸上移觸碰開關，電控柜收到信號后發出報警并聯鎖保跳停保護電機。

實際上泵電機內轉子高速轉動會帶動內部氣流流動形成渦流，還可能會形成“龍卷風”，這時泄漏液運動方向無法確定，一部分液體會流入繞線腔燒毀電機，并且浮子開關室空間較大，載水量大，浮子不能快速浮起觸碰開關發出信號保護電機，故考慮采用方案二。

2.2 方案二

因漏水探頭監測室內空間較大，所以漏水探頭放入一個制作好的小方型箱體內，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；這樣當泵機封泄漏后水通過軸承進入引液管流入小方型箱體，裝入了浮子開關的小箱體，只需要較少的水量，就能使得小浮子快速地浮起觸碰開關發出報警信號（控制柜指示燈亮）并停泵，維修人員就會對泵進行檢修并更換機械密封（見圖2）。

3 實施效果

圖2 浮子開關室改進后結構Fig 2 Structure after the float switch rooms improved

方案二實施完成后，其中1臺潛水泵在運行一段時間后因機封處轉運軸出現裂紋缺陷導致機封泄漏，下漏水探頭室浮子開關浮子浮起后觸碰開關動作，電控柜發出警報信號并停泵，進一步證實了方案二取得了非常明顯的效果。另一臺泵也經過近1 a時間的運行，電控柜可以實時監測潛水排污泵是否正常運行，雨水泵得到了安全穩定長周期運行。如果泵運行很短時間漏水檢測探頭立即報警，可能泵側機械密封已經損壞，應更換機械密封，同時做好定期檢查，在正常工作條件下泵工作1 a后，應進行1次大修，更換已磨損的易損件并檢查緊固件，應補充或更換油室潤滑油和軸潤滑脂，保證泵在運行過程中的良好潤滑。

4 結束語

經過方案二證實：將機封瀉漏后的液體引入到裝有浮子開關的小箱體，形成了一個監控有效，漏水檢測快速的浮子開關室，該方案是完全可行的，該方案經濟實用，改造費用較少，簡單易行，泵監控系統的正常運行，為雨水泵本身的安全運行提供了保障。