淺談潛水泵設計安裝應注意的幾個細節問題
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1、引言
隨着企業和居民用水量的增大,地下水位逐年下降,使水井的深度加大、數量增多,同時也給潛水泵的安裝帶來新的課題。如果設計安裝不當,會給後期的運行帶來許多麻煩,浪費許多不必要的人力和物力。此篇文章僅供電氣安裝人員和設計人員進行參考。
2、聯接件的選擇
在安裝當中,如果聯接件裝配不當,便會造成聯接件的鬆脱或剪斷,甚至會造成水泵電機脱落,需要組織專業人員長時間去“撈泵”,否則水井只能作廢,無法再繼續使用。
為了安裝和檢修方便,水泵的聯接件一般都選用螺栓和螺母。螺栓的選擇,一般從尺寸、材料、性能、剛度、屈服強度等幾個方面考慮。
2.1 分類
從精度上,螺栓一般分為A級、B級、C級,A級用於精度高、抗衝擊的,C級用於精度低的;從材料上,螺栓一般分為低碳鋼、中碳鋼、特殊鋼、合金鋼。
2.2 材料選擇
由於低碳鋼、中碳鋼的強度低,一般工程中均選用強度高的。在安裝過程中,你會發現一些有經驗的老師傅經常把螺栓往地上摔,然後選擇發聲比較脆的來用於安裝,這是通過聲音來辨別螺栓的材料。
2.3 螺栓與螺母的配合
螺栓與螺母配合的選擇至關重要,一定要選擇過盈配合的。在安裝過程中,安裝人員往往只注重尺寸符合就行了,有的螺母用手就能夠輕鬆安裝上,實際上給以後埋下了隱患。只有通過一定的扭矩安裝上的螺母,才能有效地減少和避免鬆脱。為了減少鬆脱,還可以在螺母和法蘭盤之間加一個墊圈。同時為了保證每個螺母的預緊力均衡,儘量由一個人來完成螺母的擰緊。
2.4 強度驗證
在整個輸水管線中,第一節水管與水泵電機聯接的螺栓承受力最大,易發生變形、脱母或剪斷,所以在最初設計安裝時,應大致估算下螺栓強度。在每個螺栓帽上都有“A.B”,其中A×100的數值為螺栓抗拉強度,B×100的數值為螺栓的屈服強度。
F=(m1+m2)×g+p×s
其中:F—螺栓承受的力;
m1—井口支座往下的水管自重;
m2—水泵電機的重量;
g—當地的重力加速度;
p—管網壓力;
s—水管橫截面積。
F/(n×π/4×d2)≤A
其中:n—法蘭盤上螺栓個數;
π—圓周率;
d—螺栓最小徑的直徑;
A—螺栓抗拉強度。
2.6 螺栓失效形式
類型 | 聯接裝配 | 聯接的載荷 | 螺栓的載荷 | 主要實效形式 | |
預緊力 | 工作載荷 | ||||
1 | 不預緊 | 橫向 | 無 | 剪切 | 螺栓光桿被剪斷 被聯接件孔壁或螺栓光桿磨損 |
2 | 軸向 | 拉伸 | 螺栓在螺紋小徑斷裂或塑性變形 | ||
3 | 預緊 | 橫向 | 有 | 無 | 被聯接件滑動 |
4 | 剪切 擠壓 | 螺栓光桿被剪斷 被聯接件孔壁或螺栓光桿部分被壓潰 | |||
5 | 軸向 | 拉伸 | ①受靜載荷 同類型2 ②受變載荷 螺栓在應力集中較大處疲勞斷裂 ③接合面開縫 ④高温情況下應力鬆馳 | ||
6 | 橫向 軸向 | 拉伸 剪切 | 同2 螺栓光桿剪切面處因拉力和剪力複合面斷裂 | ||
7 | 拉伸 | 同5 被聯接件滑動或剪斷、聯接件接觸面被壓潰 |
3、電源線
一般水泵電機功率比較大,每相電纜截面積比較大。鑑於這種情況,可以把各相線分成兩組,每組都含有各相,然後分別接在水泵兩側,這樣一旦發生水泵電機脱落,水泵電機仍然在井中豎直,便於網上起吊,防止因電纜一側接線使水泵電機卡在井中。電氣人員要經常通過檢查絕緣情況和出水量情況,判斷電機使用情況,防止發生事故。
4、遠程配電監控系統
由於水井分佈廣泛,遠距離低壓供電的電耗比較大,所以一般採取一座井一台變壓器的方案。水泵電機的停送電均是現場操作,僅通過監測管網壓力或運行人員巡視來監視水井運行情況,處理故障總是滯後一些,所以遠程配電監控是不可或缺了。通過遠程監控系統可以時時監視水泵的電壓、電流等情況,對異常參數來判斷水泵即將出現的問題,果斷採取遠程斷電、停運水泵措施,及時趕赴現場查看情況,組織人員進行搶修,同時安裝配電監控系統還是防止配電設施被盜的有效手段,這樣節省了人力、減少了大量的經濟損失。
5、結束語
希望通過以上幾點意見,能夠在今後水泵安裝中得到採納,以減少後期水泵運行的損失。
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