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(yè)局設(shè)計(jì)了一款傾斜結(jié)構(gòu)的深井潛水泵。該潛水泵裝置通過(guò)一根36英寸長(zhǎng)的管道從Stockton湖向大約48英里以外的Fellows湖（城市供水水庫(kù)）泵送原水。這種傾斜結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)用于共計(jì)四套潛水泵裝置。該工程通過(guò)低價(jià)競(jìng)標(biāo)的方式購(gòu)買(mǎi)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(yīng)用。潛水泵通常被用于超深井中，在這種場(chǎng)合下，截?cái)嗍奖糜捎谳S會(huì)因軸的重量而拉伸，因此不再適用。雖然潛水泵的價(jià)格比立式水輪機(jī)昂貴，但它省卻了傳動(dòng)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(yīng)用的場(chǎng)合下，使用潛水泵實(shí)際上更加實(shí)惠。在斜面上安裝一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)立式水輪機(jī)會(huì)導(dǎo)致軸承過(guò)早磨損。而在采用潛水泵時(shí)，泵缸組件被直接連接到電機(jī)上，因此不存在傳動(dòng)軸軸承磨損問(wèn)題。
福斯公司可提供兩款經(jīng)典品牌的潛水電機(jī)泵，即采用充油式設(shè)計(jì)的Byron Jackson潛水電機(jī)泵和充水式設(shè)計(jì)的Pleuger電機(jī)泵。Pleuger和Byron Jackson分別采用水/乙二醇混合物和通過(guò)NSF61認(rèn)證的食品級(jí)礦物油來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部冷卻，且兩者均已在斜井應(yīng)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(kù)保持滿水位。當(dāng)Fellows湖水位降至總?cè)萘康?5%時(shí)，泵便被啟動(dòng)。在2005年和2006年間曾發(fā)生過(guò)一場(chǎng)旱災(zāi)，當(dāng)時(shí)所有的潛水泵裝置都出現(xiàn)了故障。而對(duì)潛水電機(jī)泵的維修不僅成本非常高昂，而且會(huì)導(dǎo)致較長(zhǎng)的設(shè)備停工期。在這種情況下，福斯受邀對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查并提供泵送設(shè)備解決方案。
在這一特殊應(yīng)用中，福斯選擇了Byron Jackson，因?yàn)樗茉诔^(guò)平均溫度范圍的高溫下運(yùn)行。來(lái)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(xié)力專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了一款福斯雙密封系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)油循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)密封件的冷卻，同時(shí)還能防止密封件被湖泊淤泥堵塞。該電機(jī)密封系統(tǒng)、充油式Byron Jackson電機(jī)泵以及操作系統(tǒng)的改良（對(duì)排水閥和旁通系統(tǒng)進(jìn)行的改進(jìn)）共同確保了系統(tǒng)多年的可靠運(yùn)行。
2009年，城市公用事業(yè)局以超過(guò)700,000美元的價(jià)格購(gòu)買(mǎi)了第一臺(tái)1250馬力的充油式潛水泵裝置和一臺(tái)備用電機(jī)。整套裝置將在2010年夏初完成交貨、安裝并投入運(yùn)營(yíng)。整個(gè)泵和電機(jī)裝置被安裝在一根配軌道和輪子的金屬套管內(nèi)，然后被放進(jìn)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(duì)泵及系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，且福斯?jié)撍醚b置運(yùn)轉(zhuǎn)正常。在為期一周的檢測(cè)過(guò)程中，F(xiàn)ellows湖采用現(xiàn)有的海伍德泰勒潛水泵裝置和福斯泵來(lái)共同填補(bǔ)水位。兩臺(tái)泵每天能泵送大約1800萬(wàn)加侖（即72,000立方米）的水。城市公用事業(yè)局計(jì)劃每隔一年將一臺(tái)取代海伍德泰勒泵替換成福斯泵，并將在2011年訂購(gòu)下一套裝置。
長(zhǎng)期以來(lái)，在斜井應(yīng)用中，Pleuger潛水電機(jī)泵都因其卓越性能而著稱(chēng)。2004年，北卡羅來(lái)納州斯泰茨維爾市安裝了三臺(tái)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(tái)）1100馬力的泵。制造于Hamburg的這些潛水泵可為附近的一家發(fā)電廠提供大約7150加侖/分鐘（即451升/秒）的冷卻用工藝用水。
