斜井潜水泵

2011-04-24

90年代中期，密苏里州斯普林菲尔德市城市公用事业局设计了一款倾斜结构的深井潜水泵。该潜水泵装置通过一根36英寸长的管道从Stockton湖向大约48英里以外的Fellows湖（城市供水水库）泵送原水。这种倾斜结构被设计用于共计四套潜水泵装置。该工程通过低价竞标的方式购买到了海伍德泰勒公司（Haywood Tyler）的潜水泵。

这是潜水泵的一种不同寻常的应用。潜水泵通常被用于超深井中，在这种场合下，截断式泵由于轴会因轴的重量而拉伸，因此不再适用。虽然潜水泵的价格比立式水轮机昂贵，但它省却了传动轴系、轴支架和轴承。因此，在深井（通常为300英尺或90米以上）应用的场合下，使用潜水泵实际上更加实惠。在斜面上安装一台标准立式水轮机会导致轴承过早磨损。而在采用潜水泵时，泵缸组件被直接连接到电机上，因此不存在传动轴轴承磨损问题。

福斯公司可提供两款经典品牌的潜水电机泵，即采用充油式设计的Byron Jackson潜水电机泵和充水式设计的Pleuger电机泵。Pleuger和Byron Jackson分别采用水/乙二醇混合物和通过NSF61认证的食品级矿物油来实现内部冷却，且两者均已在斜井应用20余年。

在干旱条件下或者在使用高峰期，Stockton湖采用潜水泵使该城市供水水库保持满水位。当Fellows湖水位降至总容量的75%时，泵便被启动。在2005年和2006年间曾发生过一场旱灾，当时所有的潜水泵装置都出现了故障。而对潜水电机泵的维修不仅成本非常高昂，而且会导致较长的设备停工期。在这种情况下，福斯受邀对系统进行检查并提供泵送设备解决方案。

在这一特殊应用中，福斯选择了Byron Jackson，因为它能在超过平均温度范围的高温下运行。来自福斯公司马里兰州托尼敦和俄克拉何马州土萨市（原FSD）工厂的工程师们齐心协力专门设计了一款福斯双密封系统，该系统通过油循环来实现密封件的冷却，同时还能防止密封件被湖泊淤泥堵塞。该电机密封系统、充油式Byron Jackson电机泵以及操作系统的改良（对排水阀和旁通系统进行的改进）共同确保了系统多年的可靠运行。

2009年，城市公用事业局以超过700,000美元的价格购买了第一台1250马力的充油式潜水泵装置和一台备用电机。整套装置将在2010年夏初完成交货、安装并投入运营。整个泵和电机装置被安装在一根配轨道和轮子的金属套管内，然后被放进斜井中。该套管由福斯公司位于德克萨斯州的代表处Smith Pumps建造。

目前公司正在对泵及系统进行检测，且福斯潜水泵装置运转正常。在为期一周的检测过程中，Fellows湖采用现有的海伍德泰勒潜水泵装置和福斯泵来共同填补水位。两台泵每天能泵送大约1800万加仑（即72,000立方米）的水。城市公用事业局计划每隔一年将一台取代海伍德泰勒泵替换成福斯泵，并将在2011年订购下一套装置。

长期以来，在斜井应用中，Pleuger潜水电机泵都因其卓越性能而著称。2004年，北卡罗来纳州斯泰茨维尔市安装了三台这种泵，从而为全市提供了5,250加仑/分钟（333升/秒）的清洁饮用水。最近，亚利桑那州纳瓦霍市于2009年在其盐湖工程（SRP）中安装了（5台）1100马力的泵。制造于Hamburg的这些潜水泵可为附近的一家发电厂提供大约7150加仑/分钟（即451升/秒）的冷却用工艺用水。