低水位污水提升器

最常用的内置式污水提升装置水箱容积300-600升，高度尺寸500-800mm，为了结构空间及安装调试等方面的考虑，在污水提升装置中一般选用立式潜污泵为提升泵，如图1所示，以比较小0.75kw的潜污泵为例来讨论，水泵高度在500-600mm之间，也就是说按刚刚淹没潜水泵的水位计算，水泵运行的最低水位为500mm，这样水箱只有在500-800mm高度范围的空间属于可工作空间，水箱的工作空间只有35%左右，又由于水箱底部65%的污水长期处于相对静止的状态，底部很容易产生污泥，污物，如果水泵进口比较低的话，就很容易堵塞进口，设备无法正常运行，为了保证水箱的最大利用率及良好的运行效果，水泵必须低水位运行，甚至超低水位运行，为此必须从影响低水位运行的几个关键点，水泵冷却的技术处理，水泵的安装高度，水泵进口到底平面的距离等几个方面来分析及解决问题。

2.1 水冷技术。

考虑到水泵的运行水位必须最低，而立式潜水排污泵要良好的运行必须淹没它的的高度尺寸，否则电机在运行中就无法冷却，长时间运行就会影响电机的使用寿命甚至烧毁电机，电机部分就占整体水泵高度尺寸的50%-60%，假如我们能解决水泵运行中的冷却问题，这样问题就解决了一大半，为了解决这一问题，我们在电机外壳设计一个密闭的外套，同时将水泵腔的压力水引进该腔内，形成水冷腔来冷却电机，这样水泵在运行时水位不需淹没电机，

表1是我们所做的一组电机温升数据表：

表1 电机温升对照表

水泵功率 运行时间 水冷套装置 电机温升

0.75KW 1h 无 133℃

1h 有 32℃

2.2KW 1h 无 141℃

1h 有 34℃

从以上数据可以看出水冷套装置有效的降低了水泵运行时电机的温升，达到了预期的目标，此外还要注意的是，在设计水冷套时，水冷套的长度方向应包含上轴承座及下轴承座部分，这样不但可以将电机产生的热量带走，而且可以将轴承运行时产生的热量带走，从而达到了降低水位运行的效果，综上所述在污水提升装置里所设计的提升泵，必须是带冷却套的水冷式电机，且水冷套必须加长。

2.2 快换装置。

污水提升装置中提升泵与出水管路的连接方式，根据CJ/T472-2015《潜水排污泵》[1]的规定有两种连接方式，自动耦合方式和移动式安装，在污水井或污水泵站设计中大都采用自动耦合安装方式，如图2所示，这种连接方式在检修维护，安装调试时，操作人员不需要进入污水池里面，只要可通过拉链沿着导杆将泵装入或拉出，正因为这种连接在安装和维修的方便性，所以我们大多数设计师往往会选用自动耦合安装方式，但是这种连接方式用在污水提升装置中有它的不足，因为自动耦合安装是用导杆导向，斜面加紧的，水泵必须悬空，既泵在垂直向下方向必须留有一定的间隙，这样水泵的最低运行水位必须抬高，不可能最低水位运行，还有自动耦合结构复杂，两斜面精度要求高，加工成本大，两斜面很难保证完全结合，势必会造成漏水，再由于污水提升装置容积相对较小，自动耦合就会占据相当的空间，就会影响到提升泵的安装空间，也会影响到浮球的摆动空间，还有用耦合装置连接，那么在运输中必须将回收箱与水泵分别包装运输，如果将水泵安装好后，污水提升装置作为整机运输，常常在运输中水泵会脱落，造成质量事故，所以只能到现场后组装，给客户造成不便，或者由于客户对耦合结构不很了解，常常由于安装问题，造成质量事故。

鉴于自动耦合方式安装存在许多问题，我们最好采用移动式安装连接，但选用这种连接方式时，也不能简单的将水泵法兰与出水管法兰直接连接，因为要维修水泵时，水泵位于水箱底部，连接法兰的位置非常靠近底面，可操作结构空间很小，特别是位于法兰下部的几个螺栓很难拆装，就因为这点我们也吃过不少苦头，为此我们将螺栓孔的位置调整过好几次，效果都不很理想，最后我将结构进行了大胆的改进，在法兰之间加装一个不锈钢卡箍，如图3所示，将卡箍的拆卸螺丝方向向上，由于水箱高度一般在800mm以内，在拆卸时很容易将手伸进水箱，拆卸螺丝方向向上，且只有一个螺丝，这样拆卸、安装都很方便，这种卡箍装置，结构简单，成本的低，振动小，无渗漏，既能实现快换的要求，也由于水泵能落到水箱底部，可以最大限度的保证低水位运行。

2.3 水泵底座。

我们在设计立式潜水排污泵的底座时，我们通常主要底座的承载能力，结构及工艺的合理性，外观的美观及协调性，材料成本的可控性，但在污水提升装置中使用的污水泵，除了要考虑以上的基本要求外，还必须考虑低水位运行的要求。

为了保证了低水位运行，提升泵进口到底座支撑面的最小距离，通常情况下，选取水泵出口尺寸的2/3-4/5即可。假设出口直径为50mm口径的水泵，吸入口到底面的距离留30-40mm即可，这样水箱底部就剩下只有不到50mm高度的水位不能在一个工作周期内及时排出，最大限度的保证了低水位运行的要求。泵底座面与水箱底面相接住，污水主要是通过底座侧面进入泵腔的，故在设计底座时必须保证底座侧面进水的畅通。

在污水提升装置中，由于采用了卡箍式快换装置，水泵底座面与水箱底面相接住，污水主要是通过底座侧面进入泵腔的，故在设计底座时必须保证底座侧面进水的畅通。