SP 工程手册

摘要

产品标识

本文档是格兰富 SP 泵的工程手册，该系列泵采用薄板不锈钢制造，具有耐用、高效的特点。

SP 泵的可用材料包括：

• 不锈钢 EN 1.4301/AISI 304
• 不锈钢 EN 1.4401/AISI 316
• 不锈钢 EN 1.4539/AISI 904L

应用领域

格兰富 SP 泵适用于多种应用场景：

• 淡水供应： 用于饮用水、灌溉和工业用途。
• 排水： 包括采矿应用和建筑工地。
• 水平安装： 从水箱或蓄水池中抽水，常用于喷泉应用。
• 腐蚀性水体： 如用于水产养殖的海水、海上工业用途和反渗透进水。
• 热水和地热水： 适用于水温较高的场合。
• 增压模块： 作为增压系统的一部分。

运行条件与限制

进水特性

• 地下水： 通常形成于 25 至 10,000 年前，水质普遍较高，几乎无需处理。无污染含水层面积可超过 600 km²。
  • 饮用水开采应针对无污染深度的较古老地下水。
  • 灌溉井可能使用来自上层含水层、水质略受污染的水。
  • 永久性降低地下水位可能导致盐度增加及其他不良物质出现。
• 河岸过滤： 通过地层过滤河水，可自然减少人类活动产生的酶、病毒、细菌和病原体（最高可达 90%）。
• 地表水（淡水）： 来自湖泊或河流，由于暴露于自然和人类活动，需要进行处理。水位和水质随季节变化；固体和磨蚀性矿物质应在进入泵前沉淀或过滤。
• 地表水（海水/咸水）：
  • 对于流量超过 1,000 m³/h 的情况，海岸取水口应设置在预期盐度最低的位置，可能需距离浪溅区数百米。
  • 对于流量低于 1,000 m³/h 的情况，建议使用耐腐蚀的海滩井和海岸过滤井。
• 水中的空气/气体： 可能导致泵性能下降或停机。解决方案包括：增加泵的浸没深度、在泵周围安装套管（位于进水口下方，而非动水位以上），或对于高气体含量，在井筒内制造真空。
• 水温： 在没有地热影响的情况下，井深每增加 100 米，地下水温度升高 2 至 3 °C。
• 固体含量： 维护间隔指南中参考了含有 10 mg/l 固体的水体。也提到了无砂水。

耐腐蚀性

• 点蚀当量 (PRE)： 用于比较不锈钢的耐腐蚀性。
  • PRE = (% Cr) + (3.3 x %Mo)
  • 对于含氮 (N) 的不锈钢：PREN = (% Cr) + (3.3 x %Mo) + (16 x %N)
• 腐蚀图（官方 PDF 中的图 17 和图 18）说明了不同不锈钢类型（EN 1.4301、1.4401、1.4539）及其对应型号（SP、CRN、SPN、SPR）在氯化物浓度 [ppm] 与温度 [°C] 之间的关系。这些图表显示了不同类型水体（淡水、微咸水、海水、矿山水）的高腐蚀风险区域与低或无腐蚀风险区域。
• 水质差（例如，高碳氢化合物/化学品含量）可能会损坏弹性体组件；可指定使用 FKM 橡胶。
• 海水中的腐蚀防护可采用阴极保护系统（牺牲阳极或外加电流）。

水井与泵送动力学

• 井的出水量： 每口井都有特定的产水能力（m³/h 每米水位降深）。
  • 过度抽水可能导致水位降深过大、氧化、水垢形成、堵塞以及水井寿命缩短。
  • 过度抽水还可能降低含水层水位，引起化学变化、重金属沉淀以及硝酸盐/农药的渗入。
• 水位降深：
  • 在中等流量下，水位降深近乎线性（例如，水量增加 1 m³/h 导致约 10 cm/m³ 的水位降深）。
  • 在大流量下，由于摩擦阻力逐渐增加，水位降深呈抛物线形。
• 维护间隔： 官方 PDF（图 9）提供了指导，用于根据水流速度、泵材料、泵送环境条件以及固体或侵蚀性 CO₂ 的存在情况来估算维护间隔、效率损失和翻新成本。
• 泵性能： 对于排水应用，工况点应选在最佳效率点的右侧，以保持性能并防止堵塞。拆除止回阀可增强反冲洗效果。
• 水平安装： 在低水位时，建议使用导流套和挡板。如果安装多台泵，泵之间的距离应等于泵和电机（包括冷却套）的总直径。
• 启动/停止次数： 潜水泵惯性小，可快速启停，非常适合喷泉应用。对于高启停频率，建议使用屏蔽式电机；不应使用可重绕电机。高启停频率会影响接触器的使用寿命。

电气与控制

• 电机类型： 提供了一般性描述。
• 电机保护装置： 提及为必需项。
• 降低堵转电流： 讨论了多种启动方式：
  • 直接启动 (DOL)
  • 星三角启动 (SD)
  • 自耦变压器启动 (AT)
  • 一次电阻启动器 (RR)
  • 软启动器 (SS)
  • 变频器（变速驱动）
• 变速驱动： 涵盖了使用变频器运行的内容，包括专为 SP 泵设计的格兰富 CUE 变速驱动器。
• 电源：
  • 电压：考虑了电压不平衡、过电压和欠电压。
  • 频率：已提及。
  • 电网连接：已提及。
  • 电流不对称：已提及。
• 电缆： 讨论了电机电缆、引线电缆和电缆接头。对于酸性水体，建议全程使用蓝色的格兰富 TML 电机电缆连接至地面的接线盒。
• 缺相保护继电器： 建议安装在过载继电器和电机之间，以防止接触器故障。

机械与安装注意事项

• 泵的安装深度： 已提及。
• 泵和电机选型： 基于工况点、井径、井的出水量、泵效率和水温。
• 潜水电机的降额使用： 提及与水温相关。
• 防沸腾保护： 已提及。
• 套管冷却： 已提及。
• 扬水管选择： 已提及。
• 搬运： 包括泵/电机组装、电缆接头/电机电缆与引线电缆的连接以及扬水管连接。
• 泵的并联运行： 已提及。
• 泵的串联运行： 已提及。
• 泵的启动： 已提及。
• 发电机运行： 已提及。

通讯与监控

• SCADA 系统： SCADA 系统的一般介绍、其主要组成部分、功能以及基于 Web 的选项。
• 网络基础： 涵盖网络拓扑、通信协议、功能配置文件和现场总线。
• GENIbus： 格兰富专有通信协议，包括背景、技术描述和布线指南。
• 格兰富 GENIbus 产品： 提及了适用于 SP 应用的具体产品。

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免责声明： 本摘要仅基于所提供的文本摘录。它可能不包含官方 OEM PDF 数据表中的所有图表、脚注或最新修订内容。合同数据必须始终与项目中使用的特定 OEM PDF 修订版一致。

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