WQ型水泵作為補水泵長期運行的可靠性分析

摘要：隨著工業化和城市化進程的不斷加快，水資源的需求量不斷增加。在工業和城市設施中，補水泵起到了至關重要的作用，WQ型水泵作為廣泛應用的、性能良好的水泵，分析其作為補水泵長期運行的可靠性具有重要意義。本文首先通過對WQ型水泵的結構和工作原理進行介紹，對其作為補水泵的合理性進行分析。然后，探討可能影響WQ型水泵作為補水泵的問題并提出相關意見。通過本文的研究，可以為WQ型水泵作為補水泵長期運行的可靠性提供參考和指導。

關鍵詞：WQ型水泵；補水泵；可靠性分析

中圖分類號：TB" 文獻標識碼：A""" doi：10.19311/j.cnki.16723198.2025.17.078

1 研究背景

隨著工業化和城市化進程的不斷加快，水資源需求量的不斷增加，補水泵在確保水的持續供應、維持設備正常運行、提高生產效率、環境保護和提升設施可靠性等方面具有重要作用。無論是工業生產、建筑施工、農業灌溉還是城市供水方面，補水泵都起了至關重要的作用。早在古代文明時期就已經開始產生了補水泵的雛形。在西周時期，人們開始使用轆轤來汲水，但是由于汲水量有限，不適用于大面積澆灌[1]。東漢、三國時期翻車的出現，是汲水工具的重大進步。《三國志》中記載，“居京城，城內有地，可以為園，換無水以灌之，乃作翻車，令童兒轉之。而灌水自覆，更入更出，其巧百倍于常”[2]。到了唐宋時期，龍骨車就成為了主要的灌溉工具，通常是由人力操作的杠桿和滑輪系統組成，用于將水從井或水源抽送到需要的地方[3]。而隨著工業革命的到來，蒸汽技術的發展推動了補水泵的創新。蒸汽補水泵通過蒸汽動力將水源從較低的地方提升到較高的地方，滿足工業和城市供水的需求[4]。到了20世紀，隨著電力技術的發展，電動補水泵逐漸取代了蒸汽泵。電動補水泵通過電力驅動，能夠更加高效、便捷地將水源提升到需要的地方[5]。

隨著科技和工程技術的不斷進步，現代化補水泵的發展趨勢主要包括節能、高效、智能和環保等方向[6]。新型的補水泵技術和材料的應用，如變頻控制、高效能機械設計、新型材料的研發等，使得補水泵在不同領域的應用越來越廣泛。現代化的補水泵應用于工業、建筑、農業、城市供水等各個領域，滿足了不同場景下的補水需求。常見的補水泵類型包括離心補水泵、柱塞補水泵、螺桿補水泵等[7]。

在中國常用的補水泵的型號為：WQ型潛水泵、IS型離心泵、CDL型增壓泵、QBY型隔膜泵[8]。四種型號的補水泵使用場景略有差異，WQ型潛水泵適用于排污、污水處理和市政工程等領域[9]；IS型離心泵廣泛應用于工業、市政和農業領域的供水、排水和增壓等工作[10]；CDL型增壓泵適用于建筑物供水、空調系統、工業循環系統等需要增壓的場合[11]；QBY型隔膜泵適用于處理各種腐蝕性、高黏度、易燃易爆的液體[12]。而其中WQ型水泵既可以作潛水泵，也可以作為補水泵來使用，如豫北地區洪澇災害時，就購置的WQ型水泵作為排澇裝備[13]，車馬碧水庫5號斜井施工支洞涌水抽排水時也使用WQ型水泵排水[14]。WQ型水泵的應用范圍廣泛，因此研究WQ型水泵作為補水泵是否可以長期運行具有現實意義，并且筆者在研究中發現，關于WQ型水泵是否能夠作為補水泵長期運行的相關文獻非常匱乏，本文的研究可以為后續WQ型水泵是否能夠作為補水泵長期運行提供理論支撐，并為WQ型水泵的改進方案提供理論基礎和指導。

2 WQ型水泵的結構和工作原理

2.1 WQ型水泵的工作原理

WQ型水泵是消化、吸收國外同類產品先進技術的基礎上研制成功的，具有高效、防纏繞、無堵塞、自動耦合、高可靠性和自動控制等優點，在排送固體顆粒及長纖維垃圾方面，具有獨特功能[15]。WQ型水泵采用了離心泵的工作原理。當電機帶動泵葉片旋轉時，水泵葉輪會產生離心力，將液體從進口抽入泵體，然后通過排水口排出[16]。泵體內的空氣經過排泄孔排出，從而形成負壓區域，使液體自動進入泵體，實現了自吸功能。

2.2 WQ型水泵的結構

WQ型水泵由電機、泵體、葉輪、導葉、機械密封和水泵底座等部分組成[17]。1.電機：WQ型水泵通常采用了密封式電機，用于驅動泵體和葉輪的旋轉。2.泵體：泵體是WQ型水泵的主要組成部分，通常由鑄鐵或不銹鋼等材料制成。泵體內腔呈螺旋狀，通過泵體的形狀和葉輪的旋轉，實現液體的吸入和排放。3.葉輪：葉輪是泵體內的旋轉部件，通常由鑄鐵、不銹鋼等材料制成。葉輪上的葉片通過離心力將液體抽入泵體，并通過排水口排出。4.導葉：導葉位于葉輪和泵體之間，用于引導液體流動并增加進出口壓力差，提高泵的效率。5.機械密封：機械密封位于泵體和電機之間，用于防止液體泄漏和保護電機，獨特的電纜密封設計，排除了電纜漏水的隱患。6.水泵底座：水泵底座用于支撐和固定整個水泵裝置。總的來說，WQ型水泵采用離心泵的工作原理，通過電機驅動葉輪旋轉，形成負壓區域，從而將液體吸入并排出。WQ型水泵在污水排放和處理方面具有廣泛的應用，如城市排水系統、建筑物排污和污水處理等。

3 WQ型水泵作為補水泵的合理性分析

3.1 WQ型水泵的性能分析

在選擇作為補水泵時，需要考慮其性能是否符合補水系統的要求，補水泵需要能夠提供足夠的流量和壓力，以滿足補充水源的需求。WQ型水泵具有較大的流量處理能力和較高的揚程能力，可以處理大量的污水，能夠將污水從低處抽升到高處或遠距離輸送。效率和NPSH特性也是評估水泵性能的重要參數之一。WQ型水泵通常具有較高的效率，能夠將輸入的電能轉化為提供流量和揚程的輸出能量。NPSH是指水泵進入吸入口時液體的靜壓和蒸汽壓差。WQ型水泵通常具有較低的NPSH要求，能夠在較低的吸入條件下正常運行。水泵的噪音和振動也是其性能分析的重要方面。WQ型水泵通常采用先進的設計和材料，具有較低的噪音和振動水平。

3.2 WQ型水泵的耐用性和可靠性分析

補水泵作為一個關鍵的設備，需要具備較高的耐用性和可靠性。WQ型水泵通常采用高質量的材料，如不銹鋼、鑄鐵、銅合金等。這些材料具有耐腐蝕、耐磨損和抗腐蝕性能，能夠適應惡劣的工作環境，提高水泵的耐用性和可靠性，WQ型水泵采用外循環水自動冷卻，保證電泵在最低水位狀態下安全運行。WQ型水泵的結構設計合理，具有良好的密封性和抗震性能。它通常采用雙端機械密封設計，能夠有效防止泵體內部介質泄漏。獨特的電纜密封設計，排除了電纜漏水的隱患。并且在泵與電機的油室上端裝有油水探頭，對水泵側機械密封實施監護，一旦漏水，控制系統將報警保護。同時，水泵的支撐結構和底座設計能夠有效減少振動和噪音，提高水泵的可靠性。WQ型水泵具有較好的防堵性能，能夠處理含有固體顆粒和纖維的污水。其設計采用了非堵塞式葉輪和液力傳動原理，能夠有效避免泵體內部出現堵塞現象，提高水泵的耐用性和可靠性。WQ型水泵的維護便捷性也是評估其可靠性的重要因素。水泵的維護包括清潔、檢修和更換部件等。WQ型水泵的設計考慮到維護性，例如采用了易拆裝的結構設計，葉輪與蝸殼下端之間裝有可更換的耐磨套，保持泵以最佳效率運行，方便用戶進行維護和更換零部件，提高水泵的可靠性和使用壽命。

3.3 WQ型水泵的維護和操作便捷性分析

補水泵的維護和操作對于系統的正常運行至關重要。WQ型水泵通常采用可拆卸結構設計，使得維護和更換零部件更加便捷。例如，水泵的進出水口、進出水管道、葉輪和密封件等部分都可以方便地拆卸和安裝，減少維護的時間和工作量。WQ型水泵具備自吸功能，能夠方便地啟動和停止操作。無須額外的吸水設備，只需將水泵放入水中，通過啟動操作即可實現自吸，簡化了操作流程。WQ型水泵通常采用自動控制系統，操作方便簡單。通過控制面板或遙控器，可以實現水泵的啟動、停止和調節等操作，方便用戶進行操作控制，減少操作難度。WQ型水泵通常配備完善的安全保護裝置，如過熱保護、電流保護和過載保護等。這些保護措施可以有效地保護水泵免受過熱、過載和電流過大等情況的損壞，提高了水泵的可靠性和維護便捷性。WQ型水泵的維護和清潔相對便捷。水泵通常采用防堵設計，避免堵塞問題；葉輪和泵體結構設計合理，使得清潔工作更加方便。

3.4 WQ型水泵的適合場景分析

WQ型水泵作為補水泵在一些特定場景中有著廣泛的應用。游泳池和水族館：WQ型水泵可以用作游泳池和水族館等水體中的補水泵。通過補充適量的新鮮水源，保持水體的清潔和循環，確保水質的穩定和養護水生生物的健康。冷卻系統補水：WQ型水泵可以用于工業和商業冷卻系統的補水。冷卻系統中水的蒸發和泄漏會導致水位下降，使用WQ型水泵進行補水可以保持系統的正常運行，確保冷卻效果和設備的穩定運行。灌溉系統補水：WQ型水泵適用于農田和園林的灌溉系統的補水。通過補充水源，確保農作物和植物的正常生長，提高灌溉效果和水資源的利用率。建筑工地補水：在建筑工地中，需要進行補水來保持工地的正常運作。WQ型水泵可以用于補充建筑工地中的水源，滿足施工需要，如混凝土攪拌、灰漿制備等。污水處理工藝補水：在污水處理過程中，由于水的蒸發和處理損失，需要進行補水以維持處理工藝的正常運行。WQ型水泵可以用于補充處理系統中的水源，確保污水的處理效果和系統的穩定運行。總的來說，WQ型水泵作為補水泵適用于需要補充水源的各種場景，包括游泳池、水族館、冷卻系統、灌溉系統、建筑工地和污水處理工藝等。WQ型水泵可以提供可靠的補水能力，滿足不同場景的需求，保持水體的正常循環和系統的正常運行。

4 相關建議

（1）如何解決產品容易受腐蝕、使用壽命短的問題。WQ型水泵長時間淹沒在腐蝕性液體介質中的，產品容易受到腐蝕，使用壽命很短，水泵在工作過程中可能會受到顆粒物、砂石等固體雜質的沖擊和磨損，導致零部件受損。不正確的操作和維護也會導致水泵的腐蝕和使用壽命縮短。例如，長時間過載運行、頻繁啟停、不及時清理水泵內部的雜質等都會加速水泵的損壞。非標準的安裝和配管可能導致水泵受力不均勻，加劇零部件的磨損和損壞。因此，在使用過程中要遵循正確的操作規程，避免過載運行和頻繁啟停，定期清理水泵內部的雜質，并進行定期維護和保養。在安裝過程中遵循水泵的安裝說明書和標準，保證安裝和配管的正確性和穩定性，以減少水泵受力不均的情況。

（2）如何延長水泵使用壽命。WQ型水泵對水源的濁度和含沙量有一定的要求，如果水源中含有過多的懸浮固體顆粒或沙粒，可能會對水泵的葉輪和內部零件造成磨損和堵塞。并且某些水源中含有酸堿度高、腐蝕性強的化學物質，如氯、氧化劑等，這些物質可能對水泵的材質造成腐蝕。如果要處理高渾濁和高含沙量的水源需要在進水口設置過濾裝置，過濾掉懸浮固體顆粒和沙粒，以減少對水泵的影響。要定時對水泵進行清潔和保養，延長水泵的使用壽命。

（3）如何控制水泵成本。WQ型水泵的產品價格普遍偏高。WQ型水泵通常采用高品質的材料制造，如不銹鋼、耐腐蝕合金等。這些材料的成本較高，導致了水泵產品價格的提高。WQ型水泵的制造工藝相對較為復雜，需要精密加工和裝配。這些工藝要求高技術水平和專業設備，增加了制造成本，從而推高了產品價格。一些知名品牌的WQ型水泵在市場上享有較高的聲譽和知名度，其產品價格比其他品牌的水泵高出一些。這部分溢價主要是品牌價值和市場競爭所致。一些WQ型水泵具備附加功能和高級配置，如智能控制系統、安全保護裝置等，這些附加功能和配置會增加產品的成本，從而使得產品價格上升。因此在選擇補水泵時要根據實際需求選擇合適的配置和功能，避免過度追求高級配置和附加功能，考慮產品的性能和質量，選擇性能穩定、質量可靠的產品，確保長期的使用壽命和性能穩定。

（4）如何確保水泵的溫度要求。WQ型水泵適用于輸送溫度不超過40攝氏度的水或其他液體。超過這個溫度范圍，水泵的部件和密封材料可能會受到損壞或過早磨損。因此，在實際使用中，需要特別注意水泵的工作溫度范圍以及所輸送液體的溫度。如果液體溫度超過了水泵的允許范圍，應該采取相應的措施來降低液體的溫度或使用適合高溫環境型號的水泵。此外，在選用WQ型水泵時，也應該根據具體的工作情況和環境要求，選擇適合的材料和密封形式，確保水泵在高溫環境下的可靠性和長期穩定運行。

5 結論

綜上，通過對WQ型水泵的結構和工作原理、對WQ型水泵作為補水泵的合理性進行了探討分析。合理性方面包括WQ型水泵的性能分析、耐用性和可靠性分析、維護和操作便捷性分析、適用場景分析以及溫度要求，從理論和實際層面證明了WQ型水泵作為補水泵的合理性，實現了WQ型水泵作為補水泵的應用。接下來從WQ型水泵容易受到腐蝕、使用壽命短、水質要求高、產品價格高3個方面闡述了WQ型水泵作為補水泵的缺點和不足之處，提出要對WQ型水泵進行定期維護和保養、在使用過程中遵循正確的操作規程、在安裝過程中遵循水泵的安裝說明書和標準、在進水口設置過濾裝置、要根據實際需求選擇合適的配置和功能等意見。

同時對于WQ型水泵的未來發展提出展望。隨著材料科學和工藝技術的不斷發展，未來可能會有新的材料和技術應用于WQ型水泵的制造，提升其抗腐蝕和耐久性能，進一步提高水泵的可靠性。智能監測和維護系統可以實時監測水泵的運行狀態，提供預警和故障診斷，以及遠程控制和維護功能。未來可能會有更多智能化的技術應用于WQ型水泵，提升其可靠性和維護效率。通過對水泵的優化設計和改進，針對長期運行的需求進行技術創新，提高水泵的穩定性和可靠性，減少故障的發生率和維修成本。未來，隨著新材料、新技術和智能化的應用，WQ型水泵的可靠性有望進一步提升，為長期穩定的運行提供更好的保障。

主要參考文獻

［1］[英]李約瑟.中國科學技術史（第一卷），導論[M].北京：科學出版社，1976.

[2]劉仙洲.中國古代農業機械發明史[M].北京：科學出版社，1963.

[3]孫虎，楊攀，周洋帆.鄉村振興背景下天府鄉村文化保護與傳承研究：以龍骨水車為例[J].農村實用技術，2021，（12）：4041.

[4]英·查爾斯·辛格，E-J-霍姆亞德，A-R-霍爾主編，王前、孫希忠譯：《技術史》[M].上海：上海科技教育出版社，2004.

[5]杜鵬程.某百萬千瓦核電廠核二級電動輔助給水泵振動超標處理與優化分析[J].水泵技術，2019：1922.

[6]張沈生，孫曉兵，傅卓林.國外供暖方式現狀與發展趨勢[J].工業技術經濟，2006，（07）：131133.

[7]叢小青，袁壽其，袁丹青，等.污水泵的研究現狀與進展[J].排灌機械工程學報，2005，（6）：23.

[8]周春峰，張敬波，湯雷，等.七橋甕引補水泵站水泵運行性能現場測試[J].江蘇水利，2020，（9）：4145.

[9]朋兵.WQ型旺泉無堵塞、防燒型極限潛水排污泵[J].農機具之友，2003，（4）：36.

[10]陳燕，王天周，白小榜，等.IS型離心泵駝峰消除措施試驗研究[J].排灌機械工程學報，2020，38（1）：2831，57.

[11]袁壽其，施衛東，劉厚林，等.泵理論與技術[M].北京：機械工業出版社，2014.

[12]黃傳林，劉海波，張維維.高壓液壓隔膜泵在加氫裂化裝置的應用[J].石油化工設備，2023，52（4）：6568.

[13]柳彤.減災救災中國農機流通協會在行動[J].農機市場，2021，（8）：8.

[14]袁增林，孫清華.車馬碧水庫5號斜井施工支洞涌水抽排水設計[J].云南水力發電，2022，（4）：38.

[15]易曉榮.新一代WQ型潛水排污泵設計[J].通用機械，2013，（2）：6972.

[16]朱祖超.若干特殊離心泵的設計理論及工程實現[R].浙江大學博士后流動研究報告，1999.

[17]張霖，林立山，賴水生，等.WQ型無過載潛水排污泵雙流道葉輪等角螺線葉片型線設計實踐[J].通用機械，2009，（5）：8284.