Большинство погружных насосов имеют двойное уплотнение с маслом в полости между уплотнениями. Такое масло следует подбирать в соответствии с требованиями производителя. В некоторых погружных насосах также имеется заполненная маслом полость статора.
Масло в полости статора эффективно отводит тепло от обмотки и сердечника статора, и особенно от ротора, к корпусу насоса, где конвекция переносит его в зону перекачки, в которую погружен насос. В то время как технические требования к маслу для уплотнений достаточно гибкие, к маслу для полости статора предъявляется больше ограничений.
Рисунок 1. Заполненный маслом статор (фото предоставлено EASA)
Основным ограничением при заполнении любого статора маслом является его способность противостоять протеканию электрического тока, известная как диэлектрическая прочность. Очевидно, что предпочтительно, чтобы масло в статоре обладало высокой диэлектрической прочностью. Благодаря этой характеристике (обусловленной повышенным содержанием нарфенов по отношению к парафинам и удалению влаги) трансформаторное масло рекомендуется использовать в большинстве статоров. Кроме того, некоторые типы трансформаторного масла (тип II) содержат противоокислительные присадки.
Они полезны для трансформаторов, которые «дышат» тепловыми циклами, втягивая наружный воздух и кислород. Третьей характеристикой трансформаторного масла является низкая вязкость, обычно составляющая 8-10 сСт при температуре 40°C, что улучшает термодинамическую циркуляцию, создаваемую в трансформаторах. Однако характеристики статоров погружных насосов и трансформаторов различаются. Статоры погружных насосов не втягивают воздух. Они герметичны и погружены в воду, поэтому окисление не вызывает опасений. Требования к диэлектрической прочности статора низкого напряжения также значительно ниже, чем к трансформатору среднего или высокого напряжения.
Поэтому иногда возникают следующие вопросы. Является ли трансформаторное масло лучшим вариантом для статоров погружных насосов? Можно ли заменить турбинное масло? Ответ может быть как «да», так и «нет». Да, в особых случаях может подойти турбинное масло, но нет, это не рекомендуемый вариант.
Если бы турбинное масло имело необходимую вязкость, оно, безусловно, могло бы охлаждать статор и ротор. Но чаще всего в сервисных центрах используют турбинное масло Международной организации по стандартизации (ISO) 32 — слишком вязкое для использования в статорах. Еще одна проблема, связанная с погружными насосами, особенно при перекачке сточных вод, — это требования к взрывобезопасности. Многие канализационные насосы имеют класс взрывобезопасности согласно стандарту FM. Поскольку FM сертифицирует конструкцию оборудования, а не конкретные машины, эти насосы можно отремонтировать в сервисных центрах, если конструкция не была изменена. Для этого часто требуются оригинальные запасные части, а замена масла в статоре на нестандартное будет считаться изменением конструкции. Насосы, сертифицированные Underwriters Laboratories (UL), имеют более строгие требования к ремонту.
Еще одной проблемой является совместимость масла с изоляцией и уплотнительными элементами погружного насоса. Поставщики электроизоляции могут предоставить информацию о совместимости при перемотке статора погружного насоса. Но материалы в существующей обмотке неизвестны. Следует также учитывать последствия утечки масла в насос. В некоторых случаях требуются охлаждающие и смазочные жидкости качества, пригодного для применения в пищевой промышленности.
Для насоса не во взрывобезопасном исполнении в аварийной ситуации трансформаторное масло может быть заменено турбинным маслом соответствующей вязкости. Но это не рекомендуемый вариант. Рекомендуется использовать масло, указанное производителем оборудования.
Юджин Воджел — специалист по насосам и вибрации в ассоциации EASA, Inc. (EASA), Сент-Луис, штат Миссури, США. EASA — это ассоциация международной торговли, в которую входит более 1 700 фирм из 70 стран, которые продают и обслуживают электромеханическое оборудование.
