潜水泵

潜水泵（Submersible 3356 pump），是一种利用液体的流速来改变气压，实现提水的流体输送设备。第一台潜水泵是美国布朗在1904年制造的·杰克逊 (Byron   Jackson) 公司的工程师设计和制造。潜水泵由水泵、电机、密封件和几个零件。工作时，它完全浸入水中，通过增加压力将水提起。

潜水泵的特点是体积小、重量轻、安装方便、灵活的交通工具和较强的工作适应性。根据电机的密封形式可分为干式、半干式、充油式和湿式。可应用于城市给排水、水环境改善、矿山抢险、工业冷却、农田灌溉、海水提升、轮船调载、喷泉景观等诸多领域。

潜水电机带动潜水泵的叶轮旋转，使叶轮入口处形成真空，水被吸入，水在叶轮叶片的作用下产生离心力，从而获得速度能和压力能。具有一定能量的水通过导流壳和扩压器，进入下一级叶轮随着泵级数的增加，压力不断增加，最终从泵出口排出管流出。

虽然潜水泵有很多种类型，但它们的基本结构是相同的，都是由泵组成的、电动机、密封件和几个附件。

水泵

水泵位于整个潜水泵的上端，是潜水泵的主体，完成吸水和抽水的任务。水泵依靠与电机同轴的水泵叶轮在旋转时产生升力或离心力，并通过导向件(或泵体)的导流作用吸水。

电动机

不同类型的潜水泵使用不同的电机，一般采用三相鼠笼式立式电机或单相立式电机。电机转速一般为2950转/min。

密封

密封件的作用是保证潜水泵能长时间在水中运行而不漏水。潜水泵的密封可分为静密封和动密封。前者是用橡胶密封圈借助紧固件的压力来密封潜水泵的固定部件;后者是指电机旋转轴的延伸(叶轮端)在密封箱中，密封中的两个动磨块随轴转动，在弹簧的压力下分别与两个静磨块进行首尾相接的研磨，形成两个密封面。密封箱和油浸电机腔内必须加优质N7# N15#机械油或 DB25 变压器油。整体密封箱组装后需要进行气压试验。5分钟内不允许漏气。因此，它可以有效地防止水从电机的转轴泄漏到电机中，从而确保潜水泵在潜入水中后能够可靠地工作。潜水泵的寿命在一定程度上取决于其静音性、动密封的好坏。

潜水泵有很多种为了达到不同的目的，适应不同的工况，潜水泵的类型可以采用电机密封、用途、锭子排列等。潜水泵根据电机的密封形式可分为干式、半干式、充油式和湿式。

干式潜水泵

干式潜水泵是通过向电机内充入压缩空气或在电机的轴伸端使用机械密封或油封来防止水或潮湿气体进入电机腔内，从而保证电机长期浸没在水中的定子绕组可靠绝缘，保证电机安全可靠运行。干式潜水泵结构简单由于转子在空气中旋转，摩擦损耗小，电机效率高。

半干式潜水泵

半干式潜水泵密封电机的定子，而转子在水中旋转通常，定子用薄的非磁性不锈钢或非磁性耐腐蚀薄金属密封。这种潜水电机可以用作全流式水泵。

充油式潜水泵

充油潜水泵将隔离油(变器油或定子油)它填充在电机中，以防止水或潮湿气体进入电机绕组油不仅能绝缘，还能起到冷却和润滑的作用。电机中的绝缘油可以加压或不加压。为了防止漏油和浸水，轴端采用了严格的密封措施。由于电机充油，粘度大，转子转动时机械摩擦损耗增加，所以这种电机的效率比干式电机低3%~5%左右。

湿式潜水泵

湿式潜水电机又称充水式潜水电机。一般在定子腔内填充纯水或蒸馏水，转子在清水中旋转;定子绕组用防水绝缘导线或合成树脂浇铸而成，定子被包裹和密封。因为它不 不需要像干式或充油式那样严密防水，结构大大简化。重点是防止内部零件生锈和泥砂浸入，并使用高强度耐水绝缘导线。

用途分类

潜水泵根据用途可分为井用潜水泵、污水潜水泵、矿用潜水电泵(包括矿用隔爆型和矿用通用型)高温高压潜水泵及其他类型。

井用潜水电泵

井用潜水泵潜水电机多采用湿式和充油式。如果是供水泵，为了防止井水污染，经常使用湿式潜水电机。井用潜水泵的潜水电机大多安装在水泵下端，吸入口在电机和水泵之间，通常称为上吸式潜水泵。其最大外径受井径限制，经常使用 型细长电机和多级导叶(空间导向叶片或径向导向叶片)的水泵。井用潜水泵主要用于为城镇从井中抽取地下水、工矿企业或农田灌溉。

污水污物潜水泵

污水潜水泵一般采用旋流型、单流道式、双流道式、多流道式、螺旋离心或开式叶轮结构。这里的污水污物是指各种污水或淤泥、纤维物、粪便 、矿石等混合液体。这种混合液体是悬浮的、半悬浮和非悬浮状态下，污水不能简单、污物分割开来。污水污水潜水泵实际上是输送液固混合物的两相流体泵，并不意味着它不仅可以排放污水还可以排放污染物。通过颗粒的最大直径是污水和污水潜水泵的主要性能指标，是表达液固混合液体不堵塞的能力。工业用污水潜水泵、市政、水利、建筑业、食品、医院、酒店等行业广泛使用。主要用于输送含有固体和纤维的污泥、废水、城市污水。

不锈钢多级深井潜水泵

深井潜水泵改变了传统水泵的笨重、噪音大、高能耗的特点是 ，从结构上解决了普通潜水泵流量低的问题、低扬程的缺陷。不锈钢深井潜水泵是在美国油井用潜水泵的基础上，通过性能优化设计和外观改造，制成FVP系列喷泉泵。该泵属于多级泵，可以满足单级泵无法满足的喷泉高度要求。由于不锈钢材料，强度、性能有了很大的提高。多级泵可以随意调节，以满足不同喷泉高度的选择。同时，水泵直接放置在水中，这样就不会产生吸入压头、气蚀等现象，能耗少，噪音低。不锈钢多级深井潜水泵适合快速发展的移动喷泉。

热水深井潜水泵

热水深井潜水泵将密封油井，以防止从油井上升的蒸汽和水损害干式电机。不同零件使用HT200、Q235A等不同材质，以避免地热水对泵部件的电化学腐蚀，保证泵的可靠性和使用寿命。热水深井潜水泵轴承材料耐热、耐磨、热膨胀系数与轴承体相差很小的自润滑聚合物材料制成轴承和轴承体、轴承和旋转轴之间的干涉和间隙更容易控制。热水深井潜水泵适用于地热井提取地热水。

防爆排沙潜水泵

防爆排沙潜水泵是一种新型潜水泵，适用于具有甲烷爆炸危险的环境。适用于煤矿立井排放含有固体颗粒的污水、斜井施工排水、矿井无水筒仓底部主排水、采掘工作面排水、主井井底煤仓的自动排水、老塘排水、无人值守矿井涌水自动排水系统s土地、清水仓排水、清理淤泥沙排水、救灾抢险排水等场所。

风动潜水泵

气动潜水泵是一种潜入水中并以压缩空气为动力的水泵。竖井开挖前期，竖井较浅，涌水量不大时，可采用气动潜水泵代替悬挂泵进行排水;也可用于掘进中后期将工作面积水坑中的水转移到铲斗中并吊出井口(当涌水量很小时)由于气动潜水泵的叶轮在工作时浸没在水中，因此启动前不必注水，使用时也不必考虑吸入问题。由于潜水泵的动力是压缩空气，因此在使用中更加安全、可靠。这种潜水泵一般很小，大部分零件由铝合金制成，重量轻，便于移动和使用。适用于立井、巷道和其他掘进工作面用于排水。

锭子排列

潜水泵按主轴布置可分为立式潜水泵和卧式潜水泵。

立式潜水泵

立式潜水泵的潜水电机垂直安装，泵装置主要由进水通道组成、水泵叶轮、水泵导叶体、潜水电机和出口通道。受立式泵结构特点的影响，立式潜水泵的潜水电机只能布置在泵的出水侧。立式潜水泵的进水流道主要为弯管形、簸箕形、钟形和双向进气通道等，出水流道主要采用竖井式、虹吸式、蜗壳式和双向出水流道等。其中，立式潜水泵装置常见的进水流道类型为簸箕式和弯管式，常见的出水流道类型为井筒式和虹吸式。

井筒式潜水泵

大多数立式潜水泵用于工程实践。其特征在于水泵的导叶体后面有一根横截面为圆形的轴，轴内有一台潜水电机，潜水电机与导叶体的出口相连。竖井顶部是一个井盖，潜水泵可以从井盖整体吊起。

轴式潜水泵可节省工程投资、安装方便、运行稳定，可靠性高。轴式潜水泵的主要缺点是出口流道在 90°时流型不良，扬程损失大，泵装置效率低。

虹吸式潜水泵

虹吸潜水泵装置采用真空破坏器切断水流，无需增设翻板和检修闸门，既能节省投资，又能提高机组运行可靠性、减少维护。同时，虹吸式潜水泵装置出水流道的水头损失比其他类型小，泵装置效率较高，长期运行可节约成本。

卧式潜水泵

卧式潜水泵的泵轴水平安装，流道形状简单、出水水流保持水平方向，不需要进入、出水流道内翻，流态平滑均匀，明显优于立式潜水泵，卧式潜水泵装置的效率高于立式潜水泵装置。目前已应用的卧式潜水泵装置由立式潜水泵装置演变而来，电机布置方式自然沿用后置布置方式，形成电机后置的潜水贯流泵装置。采用贯流泵可以减少泵站的开挖深度，降低泵站的高度，简化水工建筑物的结构，节省土建工程费用。潜水电机结构紧凑、电机外径小，安装维护方便。

各种潜水泵的一般性能指标包括电机转速扬程流量功率管道内径运行效率和汽蚀余量。

电动机转速

转速是泵叶轮每分钟的转数，单位是r/min。潜水泵的其他性能参数随转速而变化。通常情况下，水泵铭牌上标注的转速就是水泵的额定转速。铭牌上标注的其他性能参数是通过在此额定速度下进行测试或根据测试数据进行换算获得的，例如流量与速度成正比，升力与速度的平方成正比，输入功率与速度的立方成正比。

扬程

扬程是水泵能抽水的高度，包括从源头水面到水泵出水管中心的垂直高度，单位为米。扬程直接影响泵的使用效果。影响升力的主要因素是速度和进出口压力。在不影响潜水泵寿命的情况下，泵的转速越高，其扬程越高。潜水泵入口压力越高，出口压力越低，泵的扬程也会相应增加。另一方面，入口压力越低，出口压力越高，泵的扬程也会相应降低。同时，在不同的流动条件下，不同的叶轮叶片会对升力产生不同的影响：在小流量条件下，叶片数的增加提高了空间导叶流道内的整流效果，泵扬程随叶片数的增加而增加。在流量较大的情况下，叶片过多会产生较大的水力损失，叶片较少有利于提高水泵扬程。

流量

流量又称出水量，是指单位时间内水泵输出的水量，单位为l/s或m³。不同的潜水泵对流量的要求不同，取决于具体的潜水泵类型。

功率

水泵的功率分为有效功率、泵轴功率和匹配功率三种:有效功率是指泵对水所做的功率;从动力机传递到泵轴的功率称为泵轴功率，也称为输入功率泵轴功率大于有效功率，因为泵运行时会损失一些功率;匹配功率是动力机应配备的泵的额定功率。考虑到安全性，匹配功率通常大于泵轴功率。

运行效率

电机输出的有效功率与电机电源输入功率的比值即为运行效率，用百分比表示。电机效率一般为60%~90%额定功率越小，效率越低。影响效率的主要因素是电机内部线圈电阻引起的发热、定子和转子硅钢片的磁通量损耗和其他机械损耗。电机效率是评价电机质量的一项非常重要的综合指标。

汽蚀余量

（容许真空高度）

汽蚀是指水泵口压降过大，导致水汽化产生气泡气泡对叶轮或叶片金属表面的高压作用就像高速锤击一样，时间长了，次数多了，使金属表面变脆剥落。这整个过程叫做“汽蚀”因此，气蚀是水泵使用中最糟糕的现象之一，应该加以防止。汽蚀余量的物理意义是为了防止泵内部发生汽蚀，泵入口处的剩余能量高于汽化压力，对不同的泵有不同的要求，不是一个固定值，需要根据汽蚀试验来确定。因此，气蚀余量决定了泵吸入水的最大垂直高度，单位以米表示。它是确定水泵安装高度的依据。

瑞典和英国塞勒默菲利（Steberg-Flygt）1999年，该公司推出了飞力N技术，该技术革新了潜污泵。飞力Ｎ叶轮（半开式无堵塞叶轮）凭借独特的设计，叶轮可以轴向移动，即使在恶劣的环境中，堵塞物也可以轻松通过。这项新技术可以更高效地输送污水而不会堵塞。不会出现局部堵塞或堵塞，污水随污水输送 意味着泵保持高效运转。这种泵采用双叶片叶轮，可以避免局部堵塞造成的效率损失，不需要拆泵就能保持叶轮清洁，容易保持较高的水力效率。

工业领域

潜水泵一般用于工业领域的基坑排水、城市排涝、海洋石油、输送污水等场合。在基坑施工过程中，可以有效控制基坑内的水位、排除基坑内大量地下水，保证基坑地面、墙面稳定可靠。在城市排水过程中，潜水泵可以方便地在现场安装，泵集水坑和机械室可以合二为一，大大减少了土建工程，使泵站工程总成本减少了 4万元%左右。在海洋石油领域，潜水泵因其结构简单安装方便节省空间而被广泛用作海洋石油平台的海水提升泵用于提升海水，为平台提供生产和生活用水，一般为立式多级涡轮泵。当用于输送污水污泥时，污水潜水泵被广泛应用于工业中、市政、水利、建筑业、食品、医院、酒店等行业广泛使用。

农业领域

在农业领域，潜水泵一般用于农田排灌、喷灌、水产养殖等场合的给排水。农田保护区排灌站利用潜水泵的优势，采用泵闸合建方案，无需另建泵站，可取消泵站的引水渠、进水池、泵站基础设施的建设减少了工程量和投资；它还可以解决普通电泵难以跨越驼峰的问题。与普通泵房相比，潜水泵房在灌溉取水方面结构简单、安装管理方便、降低工程投资、占用通道的小横截面等。

矿井抢险

为防治矿井水害，传统的井底泵房排水方式防水性差当发生突发性水灾事故时，如果总涌水量大于总排水能力，就会造成井底积水，直接威胁泵房安全，使矿井排水系统瘫痪，造成矿井水灾损失惨重。如果井下排水系统采用潜水式排水系统，当井底泵房被淹时，排水系统仍能正常运行，可全面提高矿井 抵御水害的能力。

与传统的卧式水泵相比，大功率潜水泵在矿山应急救援中的应用具有更强的选择优势和信号传输优势。当矿井涌水量较大时，大功率潜水泵一方面可以通过自身系统和其他设备的配合进行排水，另一方面可以将信号对应的高频信号输出给矿井工作人员，从而采取相应措施，确保抢险救灾力度最大化，减少不必要的损失。

潜水泵投入运行前，首先需要对电源和线路进行全面检查:检查电源电压是否正常，线路是否连接良好、正确;空气开关的过电流保护是否有效，严禁无保护装置运行，以免损坏电机。如果没有空气开关，可以用保险丝连接三相闸刀开关。其次检查潜水泵的下潜深度是否符合要求，如有问题应排除。上述检查符合要求后，方可进行合闸操作。在潜水泵运转过程中，必须有专人看管，并注意听电机和水泵是否正常运转，运转是否平稳，出水量是否有异常变化。而且潜水泵的位置要随着水位的下降及时降低，使潜水泵保持在合理的淹没深度。

潜水泵

运行中，如果出水量明显减少，电机突然停止运转或有异响，需要吊起潜水泵检查时，必须先切断电源，确保安全。如果接地不良，找到开关、当机组或线路有漏电时，迅速切断电源，查明原因，消除后方可投入运行。潜水泵的“开”和“停”，不宜过于频繁，因为电机启动时，电流量很大，如连续多次启动，电机内热量积聚，温度升高，影响绕组的绝缘性能，甚至烧毁绕组。一般停机后，如果必须启动，间隔时间应为3 ~  35653356min，以便冷却电机，避免电机受到高温。潜水泵运行时，禁止在出水口洗手、洗东西，以防潜水泵漏水使水带电，造成人身触电事故。

一年后使用时，应清除潜水泵的锈蚀，然后涂上防锈漆。使用2年后，潜水泵的所有部件都应拆开进行除垢、擦洗、检查、除锈、油漆，更换严重磨损或损坏的零件，然后按照技术要求重新组装。潜水泵不用的时候，不能长时间泡在水里应将其提起，维护并放置在干燥的地方、在通风的房间里，在下面放一个木块，不要使泵体直接接触地面，以防止电机受潮。