输水管路和电缆的防碰挂问题高扬程泵的安装条件和工作环境非常恶劣,它要在地下几百米处的狭小空间作业,输水管路要承受很大的动水压力、管路和潜水电泵机组重力。初步计算,整机质量约有8000~10000kg.此外,由于井壁不是光滑管,在井管的连接处可能产生台阶,而且井壁也不是垂直管,在安装过程中,由于机组外径和井壁间的间隙很小,机组、输水管路和电缆常会和井壁碰撞或被台阶挂住,造成电缆破损、绝缘电阻下降,烧毁电动机。甚至会出现输水管路被挂住,机组掉入井中,造成机毁井亡的恶性事故。
电动机的启动问题由于机组在几百米深的水下作业,几百米长的电缆将会产生很大的电压降,使得电动机启动电流大,启动时间长,机组不能在很短的时间内达到正常运行状态,从而造成电动机损坏。
多方案比较,将已有成熟技术与技术创新结合起来,采取了如下改进措施与设计:2.1潜水泵潜水泵水力模型设计是水泵设计的核心。采用了本单位设计研究的《高效节能潜水电泵系列》中的成熟技术<4,5>,该系列水力模型在验证大量试验数据的基础上,打破了常规水泵设计的取值范围,主要设计特点为:(1)根据井用泵没有吸程、不受汽蚀性能影响的特点,适当缩小叶轮入口直径,提高叶轮进口液流速度。(2)将叶片进口边尽量向吸入口延伸,使液体提前接受叶片的作用,减少入口冲击损失。(3)加大叶片进口安放角,B1从18°~35°增加到25°~45°,同时选用较大的正冲角。(4)加大叶轮出口宽度b2,根据试验当ns为100~260时,b2较计算值增加0~20%.(5)加大叶片出口安放角,将B2从18°~30°增加到23°~35°。(6)减小叶片包角,缩短叶片长度,使流道变得光滑流畅,减小摩擦阻力,提高泵效率。(7)改变传统的离心泵轴面投影图形式,使叶轮后盖板倾斜,接近斜流泵形式,使之与导流壳之间形成*佳配合。(8)合理确定导流壳入口面积与叶轮出口面积之比,一般使F3/F2在0.7~1之间。采取上述措施,使水泵的效率和单级扬程比国标规定值有了较大提高。200QJ系列井用潜水泵水力模型主要性能参数对比见。