潜水排污泵监控系统浮子开关室的改进

潘吉杰 尹建华 方 海

（巨化集团技术中心，浙江 衢州324004）

WQ系列潜水排污泵主要用于市政工程、工业建筑、宾馆、医院、人防、矿山等行业，可用于排送带固体颗粒及各种长纤维的污水、废水、雨水和城市生活用水。

某雨水池排水泵站使用2台WQ型潜水排污泵，泵的主要技术参数：体积流量600m3/h、扬程40 m、排出口径250mm、配用电机功率110 kW。采用自动耦合式安装，泵沿导杆放下，自动连接至排出管道系统，需要现场进行操作，使用电控柜来实现启动控制、故障提示、联锁保护。设备投入使用3年多，运行一直正常。但某日2#泵首先出现异常，电控柜提示电流过载并报警跳停，切换至1#泵运行也出现电流过载跳停故障，不能启动。

1 问题及原因分析

雨水泵现场安装有电控制箱，对泵进行启动、停车控制外，还具有监控系统，探头检测到泄漏联锁保护发出报警信号（指示灯亮）并自动切断电源，使泵停止工作；同时对电机缺相进行检测以防缺相烧坏电机。事实上潜水排污泵发生故障不能启动后，控制柜电源开关已不能复位，通过检测泵电机接地间的绝缘电阻已为0，确定泵电机被烧。泵体解体检查发现泵机械密封破损，电机内进水。但是电控箱监控系统在泵机封泄漏进水后并没有及时发出报警信号并停泵，显然监控系统并没有起到检测保护作用。

潜水排污泵内装有上下2个浮子开关作用的漏水探头，上浮子开关对于接线腔内进行漏水检测，下浮子开关对于泵机械密封进行漏水检测。从泵结构（见图1）可以看出，泵机封泄漏后，水是不可能进入到下浮子开关室的，下浮子开关室空间被泵壳联接之间的密封圈隔开，形成一个独立的密闭空间。一旦机封发生泄漏，水就经过轴承直接进入到电机绕线圈内，烧坏电机。漏水监控系统失去作用对潜水排污泵长周期健康运行是没有保障的，影响了泵的正常运行。只有将机封泄漏后的水引入到下浮子开关室，浮子开关才会起作用，漏水监控系统才能正常工作。

图1 WQ型潜水排污泵结构FIg 1 Structure of WQ type submersible sewage pump

2 解决方案

2.1 方案一

通过在下漏水探头周围泵壳端面钻孔，使得电机转子腔体与下浮子开关室联通，这样就可以使机封泄漏后的液体满至电机侧泵壳端面落入孔内进入到下浮子开关室，当泄漏液体积累到浮子开关工作液位时，浮子会逐渐上移触碰开关，电控柜收到信号后发出报警并联锁保跳停保护电机。

实际上泵电机内转子高速转动会带动内部气流流动形成涡流，还可能会形成“龙卷风”，这时泄漏液运动方向无法确定，一部分液体会流入绕线腔烧毁电机，并且浮子开关室空间较大，载水量大，浮子不能快速浮起触碰开关发出信号保护电机，故考虑采用方案二。

2.2 方案二

因漏水探头监测室内空间较大，所以漏水探头放入一个制作好的小方型箱体内，小箱体体积小只需要较少水量就可浮起小浮子，并在箱体左上方留有一道口，这样水进入箱体后空气可以流出；通过在轴承箱体上方右边位置开一道槽用φ10管将水引入至装有漏水探头的方型箱体内；这样当泵机封泄漏后水通过轴承进入引液管流入小方型箱体，装入了浮子开关的小箱体，只需要较少的水量，就能使得小浮子快速地浮起触碰开关发出报警信号（控制柜指示灯亮）并停泵，维修人员就会对泵进行检修并更换机械密封（见图2）。

3 实施效果

图2 浮子开关室改进后结构Fig 2 Structure after the float switch rooms improved

方案二实施完成后，其中1台潜水泵在运行一段时间后因机封处转运轴出现裂纹缺陷导致机封泄漏，下漏水探头室浮子开关浮子浮起后触碰开关动作，电控柜发出警报信号并停泵，进一步证实了方案二取得了非常明显的效果。另一台泵也经过近1 a时间的运行，电控柜可以实时监测潜水排污泵是否正常运行，雨水泵得到了安全稳定长周期运行。如果泵运行很短时间漏水检测探头立即报警，可能泵侧机械密封已经损坏，应更换机械密封，同时做好定期检查，在正常工作条件下泵工作1 a后，应进行1次大修，更换已磨损的易损件并检查紧固件，应补充或更换油室润滑油和轴润滑脂，保证泵在运行过程中的良好润滑。

4 结束语

经过方案二证实：将机封泻漏后的液体引入到装有浮子开关的小箱体，形成了一个监控有效，漏水检测快速的浮子开关室，该方案是完全可行的，该方案经济实用，改造费用较少，简单易行，泵监控系统的正常运行，为雨水泵本身的安全运行提供了保障。