专利名称：可在线排除泄漏液体的潜水泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及流体机械。特指一种可在线排除泄漏液体的潜水泵，其可以有效 的监测泄漏液体并将其排出至预期处，可解决潜水泵内由于密封失效而导致液体 泄漏的问题。
背景技术：
一般的潜水泵经过长时间在水下工作，由于环境恶劣，在电缆进口的密封会 发生电缆护套密封失效和电缆外层橡套破损现象，而潜水泵的轴封一般采用机械 密封，它是不能完全将水和电机内腔隔离的。刚开始机械密封的泄漏是微量的， 水泄漏进入油室，在转轴部件的高速搅拌下，形成油水混合物，由于电机室轴承 处温度较高，将油中的水蒸发出来，使电机绕组的绝缘下降，当水汽达到一定浓 度时，便会严重威胁电机的安全运行。同时，污水还会使轴产生锈蚀，破坏轴承 的精度，使泄漏增大，产生恶性循环，加速机械密封的损耗。严重降低潜水泵的 效率，甚至烧毁电机。
以往解决此问题的主要途径是优化电缆护套密封及机械密封结构，提高密封 的可靠性。但长时间远行后，密封失效不可难免。而对待此问题进行的主要措施 只是监测。在国外，有专利号WO/2005/082772，美国的GILBARC0 INC.用传感 器监测潜水泵(SUBMERSIBLE PUMP)的泄漏情况。在国内，张荣标在《潜水轴流 泵在线故障诊断的智能化研究》(机械工程学报2001年第4期)提出用一个浮子 开关与监测探头来监测液体的泄漏问题。而现实使用中，针对潜水泵的泄漏问题， 普遍是监测泄漏液体，当探头监测到液体泄漏问题，立刻报警，然后停泵进行检 修。检修过程花费很大。
虽然现有技术对潜水泵的泄漏问题进行了探讨，但主要是针对液体泄漏的监 测，不能有效解决泄漏液体的在线排除问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种可在线排除泄漏液体的潜水泵， 其不仅在潜水泵内泄漏部位设置泄漏传感器，而且设置排除泄漏液体的装置，可 确实而且有效地将泄漏液体排除。
实现上述目的的技术方案是该潜水泵包括动力电缆及与之相连的作为水泵 动力的电动机，以及叶轮及泵体。电动机经轴与叶轮相连以传送扭矩，在泵体内 设置泄漏传感器以传送报警信号，信号经信号电缆传送出去，实现监测。
本发明的特征是在潜水泵内设置集水腔来收集泄漏液体，集水腔内设有排 除泄漏液体的装置，并设置与排液装置相连的泄漏传感器来监测泄露液体。
所述排除泄漏液体的装置可为气提泵，气提泵的进气口和出液口分别与进气 管和出液管相联。
所述气提泵由进气口、喷嘴、吸液管、接受室、混合管、扩散管和出液口依 次相联接而成。
本发明采用压縮空气作为动力。工作时，泄漏传感器报警后，立刻打开空气压縮机或其他能提供压縮气体的装置，使压縮空气通过进气管进入气提泵，当压 縮气体到达喷嘴时，气体的压力能转化为动能，在喷嘴出口形成高速射流，并把 在接受室处的压力较低的液体吸走。射流边界层的紊动扩散作用使得两股流体发 生质量、动量及能量交换，于是气体的速度不断减小，液体的速度不断增大，并 在混合管速度渐趋一致，形成气液混合物。而在扩散管中，由于管横截面积的扩 大，使混合流体的动能转化为压能，使其减速增压到一定的压力沿与气提泵相联 的出液管继续输送，从而排出泵体。
所述排除泄漏液体的装置也可为其它排除液体的装置，例如电泵。 本发明的有益效果是经用户试用，效果反应良好，而且此过程操作简单，费 用也十分低廉。
图1为实施例1中潜水泵的示意图 图2为图1中的气提泵的示意图 图3为实施例2中潜水泵的示意图
图中l.动力电缆，2.接线室压盖，3.上集水腔，4.上轴承，5.轴，6.定子， 7.转子，8.泄漏传感器，9.机械密封，IO.泵盖，11.叶轮，12.进气管，13.出 液管，14.信号电缆，15.气提泵，16.泄漏传感器，17.下轴承，18.下集水腔，19. 油室，20.泵体，21.底座，22.进气口， 23.喷嘴，24.吸液管，25.接受室，26. 混合管，27.扩散管，28.出液口， 29.电机壳。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明主要由动力电缆(1)及与之相连的作为水泵动力的电 动机，电动机主要由定子(6)和转子(7)组成。还具有主要部件叶轮(11)及 泵盖(10)。通过轴(5)把电动机和叶轮(11)相联来传送扭矩，在电动机上面 和下面同时设置集水腔来收集泄漏液体，为排除电机上部电缆处泄漏液体，其使 用气提泵(15)抽水。在信号电缆(14)进口旁边开设进气管(12)和出液管(13)，并 把两个管道与安装在上集水腔(3)的气提泵(15)相连。在上集水腔(3)内还 安装了泄漏传感器(16)。当电缆处渗漏液体时，泄漏传感器(16)就会报警， 立刻运用空气压缩机或其他存储压縮气体的设备向进气管(12)充入气体，压縮 气体就会通过进气管(12)进入气提泵(15)，装置就会开始工作，把泄漏液体 通过出液管(13) —起带出至预定位置。
其中气提泵(15)由进气口 (22)，喷嘴(23)，吸液管(24)，接受室(25)， 混合管(26)，扩散管(27)，出液口 (28)构成，如图2所示，压縮气体通过进 气管(12)联接到气提泵的进气口 (22)，当压縮气体到达喷嘴(23)时，气体 的压力能转化为动能，在喷嘴(23)出口形成高速射流，并把在接受室(25)处 的压力较低的液体吸走。吸液管(24)的液体便会补充到接受室(25)内。射流 边界层的紊动扩散作用使得两股流体发生质量、动量及能量交换，于是气体的速 度不断减小，液体的速度不断增大，并在混合管(26)速度渐趋一致，形成气液 混合物。而在扩散管(27)中，由于管横截面积的扩大，使混合流体的动能转化 为压能，在出液口 (28)处其减速增压到一定的压力后便会沿与出液口相联的出 液管(13)排出至预设位置，来达到排除泄漏液体的目的。
实施例2
如图3所示，本发明主要由动力电缆(1)及与之相连的作为水泵动力的电 动机，电动机主要由定子(6)和转子(7)组成。还具有主要部件叶轮(11)及 泵盖(10)。通过轴(5)把电动机和叶轮(11)相联来传送扭矩。为排除电机下 由于机械密封失效引起的液体泄漏。与实施例1不同的是气提泵放置的位置。具 体来说，在信号电缆(14)进口旁边开设的进气管(12)和出液管(13)，通过在电机壳
(29)内侧开设的凹槽来到达电机下部，与下集水腔(18)安装的气提泵(15) 相连。在下集水腔(18)内设泄漏传感器(8)。当由电缆处渗漏液体时，泄漏传 感器(8)就会报警，立刻运用空气压縮机或其他存储压縮气体的设备向进气管
(12)充入气体，压縮气体就会通过进气管(12)进入气提泵(15)，装置就会 开始工作，把泄漏液体通过出液管(13) —起带出至预定位置。
以上，为本发明参照气提泵的两个具体实施例所做的具体说明，但，本发明 并不限于上述实施例，也包括本发明构思范围内的其它实施例或变形例。例如同 时安装两个气提泵来分别排除电机上下两侧的泄漏液体以及潜水泵内其他位置 的液体泄漏问题；所用排液装置也可以为电泵和其它排除液体的装置；又，上述 实施例中气提泵的的安装也不限于水平放置，依其使用条件可以垂直或倾斜放置 的可能。再者进气管与出液管的开设位置也不限于在泵体的上端，依其使用条件 还可以放置在潜水泵的其他位置的可能。
权利要求
1.一种可在线排除泄漏液体的潜水泵，其包括动力电缆(1)及与之相连的作为水泵动力的电动机，以及叶轮(11)及泵体(20)与泄漏传感器(8，16)和排液装置，其中通过轴(5)连接电动机和叶轮(11)，其特征是在潜水泵内设置收集泄漏液体的集水腔(3，18)，在集水腔(3，18)内设置排除泄漏液体的装置。
2. 根据权利要求1所述的一种可在线排除泄漏液体的潜水泵，其特征在于 在集水腔(3， 18)内设置与排液装置相连的泄漏传感器(8， 16)。
3. 根据权利要求1所述的一种可在线排除泄漏液体的潜水泵，其特征在于 所述排除泄漏液体的装置为气提泵(15)，气提泵(15)的进气口 (22)和出液 口 (28)分别与进气管(12)和出液管(13)相联。
4. 根据权利要求3所述的一种可在线排除泄漏液体的潜水泵，其特征在于气 提泵(15)由进气口 (22)、喷嘴(23)、吸液管(24)、接受室(25)、混合管(26)、 扩散管(27)和出液口 (28)依次相联接而成。
全文摘要
本发明涉及流体机械。特指一种可在线排除泄漏液体的潜水泵，其特征是潜水泵内部设置集水腔，集水腔内放置泄漏传感器和排除泄漏液体的装置。可以有效的监测泄漏液体并将其排出至预期处，解决潜水泵内由于密封失效而导致泄漏液体滞留的问题。
文档编号F04D13/06GK101363448SQ20081015613
公开日2009年2月11日 申请日期2008年9月28日 优先权日2008年9月28日
发明者朱荣生, 李继忠 申请人:江苏大学