斜井潛水泵

2011-04-24

90年代中期，密蘇里州斯普林菲爾德市城市公用事業局設計了一款傾斜結構的深井潛水泵。該潛水泵裝置通過一根36英寸長的管道從Stockton湖向大約48英里以外的Fellows湖（城市供水水庫）泵送原水。這種傾斜結構被設計用于共計四套潛水泵裝置。該工程通過低價競標的方式購買到了海伍德泰勒公司（Haywood Tyler）的潛水泵。

這是潛水泵的一種不同尋常的應用。潛水泵通常被用于超深井中，在這種場合下，截斷式泵由于軸會因軸的重量而拉伸，因此不再適用。雖然潛水泵的價格比立式水輪機昂貴，但它省卻了傳動軸系、軸支架和軸承。因此，在深井（通常為300英尺或90米以上）應用的場合下，使用潛水泵實際上更加實惠。在斜面上安裝一臺標準立式水輪機會導致軸承過早磨損。而在采用潛水泵時，泵缸組件被直接連接到電機上，因此不存在傳動軸軸承磨損問題。

福斯公司可提供兩款經典品牌的潛水電機泵，即采用充油式設計的Byron Jackson潛水電機泵和充水式設計的Pleuger電機泵。Pleuger和Byron Jackson分別采用水/乙二醇混合物和通過NSF61認證的食品級礦物油來實現內部冷卻，且兩者均已在斜井應用20余年。

在干旱條件下或者在使用高峰期，Stockton湖采用潛水泵使該城市供水水庫保持滿水位。當Fellows湖水位降至總容量的75%時，泵便被啟動。在2005年和2006年間曾發生過一場旱災，當時所有的潛水泵裝置都出現了故障。而對潛水電機泵的維修不僅成本非常高昂，而且會導致較長的設備停工期。在這種情況下，福斯受邀對系統進行檢查并提供泵送設備解決方案。

在這一特殊應用中，福斯選擇了Byron Jackson，因為它能在超過平均溫度范圍的高溫下運行。來自福斯公司馬里蘭州托尼敦和俄克拉何馬州土薩市（原FSD）工廠的工程師們齊心協力專門設計了一款福斯雙密封系統，該系統通過油循環來實現密封件的冷卻，同時還能防止密封件被湖泊淤泥堵塞。該電機密封系統、充油式Byron Jackson電機泵以及操作系統的改良（對排水閥和旁通系統進行的改進）共同確保了系統多年的可靠運行。

2009年，城市公用事業局以超過700,000美元的價格購買了第一臺1250馬力的充油式潛水泵裝置和一臺備用電機。整套裝置將在2010年夏初完成交貨、安裝并投入運營。整個泵和電機裝置被安裝在一根配軌道和輪子的金屬套管內，然后被放進斜井中。該套管由福斯公司位于德克薩斯州的代表處Smith Pumps建造。

目前公司正在對泵及系統進行檢測，且福斯潛水泵裝置運轉正常。在為期一周的檢測過程中，Fellows湖采用現有的海伍德泰勒潛水泵裝置和福斯泵來共同填補水位。兩臺泵每天能泵送大約1800萬加侖（即72,000立方米）的水。城市公用事業局計劃每隔一年將一臺取代海伍德泰勒泵替換成福斯泵，并將在2011年訂購下一套裝置。

長期以來，在斜井應用中，Pleuger潛水電機泵都因其卓越性能而著稱。2004年，北卡羅來納州斯泰茨維爾市安裝了三臺這種泵，從而為全市提供了5,250加侖/分鐘（333升/秒）的清潔飲用水。最近，亞利桑那州納瓦霍市于2009年在其鹽湖工程（SRP）中安裝了（5臺）1100馬力的泵。制造于Hamburg的這些潛水泵可為附近的一家發電廠提供大約7150加侖/分鐘（即451升/秒）的冷卻用工藝用水。