摘要：在盐田采卤行业中，传统潜水深井泵在抽送卤水过程中存在着密封性能差、流道易堵塞、电机易烧毁、水泵使用寿命短、操作工人劳动强度大等问题。为此，提出采用密闭型干式抽卤泵作为替代方案。在解析抽卤泵核心工作原理的基础上，深入探讨和阐述了密闭型干式抽卤泵在盐田采卤行业中的一系列创新应用及优化策略。通过采用密闭型干式潜水电机替代深井泵电机，极大程度提高抽卤泵的整体密封性；采用单级泵替代多级泵，解决卤水要在深井泵流道中多次大角度转弯的问题；垂直出水设计和大通道无堵塞的流道改造大程度地缩小了抽卤泵的径向尺寸，以更好适应狭窄井道；同时，流道改造也成倍加大了抽卤泵流道的流动宽敞度。上述改进有效解决了原来使用的深井泵泵体结晶体易堵塞、电机易损、使用寿命短等难题，进一步提升了采卤作业效率，推动了盐田采卤行业的可持续发展。

　　关键词：密闭型干式抽卤泵；技术优化；流道改造；密封性能提升

　　0引言

　　在盐田采卤行业蓬勃发展的今天，潜水深井泵作为传统卤水抽取设备的核心，正面临着前所未有的挑战。其首要问题在于潜水电机密封性能的严重不足，卤水的高腐蚀性使得电机密封成为一大难题，一旦卤水渗入电机内部，极易导致漏电、短路甚至电机烧毁，严重威胁作业安全。同时，卤水结晶问题亦不容忽视，结晶体在流道内的积聚不仅降低了抽卤泵的工作效率，还极易引发堵塞和转子堵转，进一步加剧设备的损坏风险。此外，潜水深井泵的维护、检修和更换过程复杂且成本高昂。这些问题共同导致了潜水深井泵的高故障率、低可靠性和高维护成本，严重制约了盐田采卤行业的生产效率和发展速度。

　　国内外学者对采卤泵及泵站进行了广泛研究，常胜等[1]通过对采卤泵电机超电流的原因排查分析发现，采卤泵电机运行功率与输送介质密度有直接关系，离心泵的输送介质不仅影响所需电机功率，还关系到离心泵过流部件材质和叶轮形式的选择。徐盛[2]则提出在尾卤用量较大的综合利用生产区尾卤泵站，采用集中式布置的浮筒泵组代替固定式的尾卤泵站，以避免固定泵站存在的渗漏问题。黄柯等[3]则结合青海盐湖钾肥工程实例，探讨了各类型泵站和设备在高原盐湖生产中适用性。

　　国内外学者从内部电机到泵站整体设计都有所探讨，但现阶段，抽卤泵的潜水电机密封性能不足以及卤水结晶导致的流道堵塞问题仍亟待解决。因此，寻找一种更为先进、可靠的卤水抽取技术已成为行业共识。密闭型干式抽卤泵技术凭借其独特的设计理念和显著的技术优势，正逐步成为解决上述问题、推动行业进步的重要力量。本文通过深入研究密闭型干式抽卤泵的工作原理、技术特点以及优化策略，对其技术进行深入探讨，以期为该技术的广泛应用提供有力支持。

       1密闭型干式抽卤泵技术

　　1.1工作原理

　　密闭型干式抽卤泵的设计突破了传统潜水深井泵的工作模式，采用可靠的耐磨、抗堵塞双端面机械密封[4]与辅助密封[5]相结合的隔离腔实现泵体与电机的完全隔离，避免了卤水等腐蚀性液体对电机的直接接触，从而解决了潜水电机密封性能不足的问题。

　　在工作过程中，密闭型干式抽卤泵利用转子叶片的高速旋转将卤水从井底吸入并通过特制的流道输送到地面[6]。为了有效防止卤水结晶堵塞流道，泵体内部采用了大通道无堵塞设计，并辅以抗结晶材料，确保卤水流畅无阻。

　　此外，抽卤泵还具备自动调节功能，能够根据井内卤水的水位和压力变化自动调整工作状态，保持稳定的抽卤效率。同时，其独特的密封结构和冷却系统确保了泵体在长时间运行过程中始终保持良好的密封性能和稳定的温度，进一步延长了设备的使用寿命。

　　1.2基本构成

　　密闭型干式抽卤泵基本构成如图1所示。

　　电机位于泵体外部，采用同轴结构，通过双端面机械密封与辅助密封相结合的隔离腔与泵体内的叶轮相连接，提供动力源。电机选用高效节能型，以减少能耗并延长使用寿命。

　　泵体采用高强度、耐腐蚀的材料制成，内部设计有大通道无堵塞流道，以确保卤水流畅无阻，同时，在保证性能和大通道无堵塞的前提下，将泵体的扩散管扭转90°,让其出水方向由水平方向转为垂直向上，有效地压缩了水泵的径向尺寸。

　　叶轮作为泵的核心部件，通过高速旋转产生吸力和压力。叶轮采用大通道双叶片[7]设计，充分考虑耐磨性、耐腐蚀性，以确保长时间稳定运行。

　　密封装置采用双端面机械密封与辅助防堵、甩砂密封装置相结合，以确保泵体与电机之间的完全隔离，防止卤水等腐蚀性液体通过旋转主轴渗入电机内部[8]。

　　控制系统包括自动控制装置、保护装置和监测装置等，用于实现泵的自动启停、过载保护、故障报警等功能。控制系统还具备远程监控和智能化管理的能力，提高了设备的自动化水平和维护便利性。

　　密闭型干式抽卤泵以其独特的工作原理和先进的基本构成，在盐田采卤行业中展现出了显著的优势和广阔的应用前景。

　　2密闭型干式抽卤泵技术优化策略

       2.1泵结构优化设计

　　传统的深井泵采用多级离心泵。其流道在水泵内多次大角度的转弯。并且采用多叶片的叶轮和导叶，这种结构决定了水泵的流道非常狭窄，并且有多次大角度转弯。这对于非常容易结晶的卤水来说无疑是不利的，很容易造成有道的堵塞甚至卡死转子。针对这种情况，采卤泵采用高扬程的单级离心泵设计（图1),有效地解决了传统的深井泵流道的所有缺陷。设计时为了尽量避免卤水结晶体在水泵流道内沉淀造成堵塞，专门采用了只有两个叶片的双流道结构[9],增加了流道的宽度同时也减少了卤水在流道里的阻力，提高了效率，如图2所示。卤水从进入水泵到离开水泵只是均匀旋转了一周，并且是作渐开线式的小角度渐进旋转，卤水在整个行进过程中都是按照流场的流动规律流动，使得卤水中即便存在一数量的结晶体，形成固液两相流体时，水泵也能很顺畅地将结晶体随着卤水一起送出泵外，加上单级离心泵独特的蜗壳式流道，属于大截面积的流道，如图3所示，使得卤水在水泵中的整个流动过程始终都处在一条很宽敞的流道中流动。使卤水中的结晶体没有太大的可能在流道中沉淀堆积。这种结构的设计完全可以适应容易结晶的卤水的抽送，不会造成卤水结晶体在水泵流道内的堆积沉淀。

　　2.2电机部分的优化设计

　　采用完全不接触介质的密闭式干式潜水电机（图1),通过高性能的双端面机械密封与辅助密封相结合的设计，使潜水电机内部完全与介质隔离，保证电机不受卤水的侵蚀而损坏。同时，电机位于泵体上部，采用电机与水泵同轴的机电一体化立式结构[10]。为解决泵内有压力的卤水通过水泵轴渗透进潜水电机的问题，特意在水泵与电机之间增加了一个充满绝缘油的隔离腔，将水泵与电机分隔开，更好地保证了潜水电机的密封性。使抽卤泵在工作时，电机与水泵相对独立工作，不会因为水泵抽送卤水而使有压力的卤水渗透进电机，影响电机的绝缘，延长使用寿命。通过实际的应用证明，这种结构的设计保证了潜水电机的密封性，极大程度地提高了抽卤泵的使用寿命。

　　2.3对抽卤井的适应性改造

　　由于采卤泵是在盐田的采卤井中使用，而采卤井的空间非常有限。一般为直径800~1 200 mm的圆形卤水井，并且井身不太垂直，可供采卤泵上下采卤井的作业空间并不大[11],设计的时候要尽量控制采卤泵的径向尺寸。以适应采卤井的狭窄空间，保证安装和使用有足够的空间。为此，对泵体的流道做了特殊的设计，首先，将流道的扩散管做了90°的扭转。将正常的正向出水扭转为垂直向上出水。使采卤泵的径向尺寸缩小到200-400 mm。同时，将泵壳流道各截面加宽，将泵体的径向尺寸缩小。从而在保证泵壳流道截面积的前提下，也减小了采卤泵的径向尺寸[12]。

　　3密闭型干式抽卤泵的优势与实践应用

　　通过现场进行实地考察，充分了解工人的工作过程与水泵的实际使用情况和使用条件，充分利用卤水井的有效空间，采用高扬程的单级离心泵来代替传统的多级深井泵[13],扭转了传统的抽卤井中使用深井泵的思维方式，拓展了潜水离心泵的使用范围。

　　3.1特点与优势

　　众所周知，只要卤水进入电机内部，电机很快就会因为短路而烧毁，所以要保证采卤泵在工作时密封性的绝对可靠。设计时采用全密闭式干式潜水电机，使潜水电机与卤水完全隔绝。为了保证可靠的密封性，电机与水泵之间用密封腔隔开[14],密封腔中使用了两套独立工作的机械密封，并辅助防堵、甩砂的密封装置，能有效地堵住卤水进入电机的可能性。

　　本技术优化解决了盐田采卤井采卤设备使用寿命短、更换频繁等问题[15],从而极大地提高采卤效率，采卤泵寿命从1个月左右提升到可以使用1年以上。通过对某公司在青海的生产现场进行实地考察，充分了解工人的工作过程与水泵的实际使用情况和使用条件之后，有针对性地进行设计制造，既考虑提高了抽卤泵的使用寿命，又充分利用卤水井的有效空间，兼顾尽量提高水泵的效率[16],提高生产效率，采用高扬程的单级离心泵来代替传统的多级深井泵，扭转了传统的井中抽水就要使用深井泵的思维方式，摒弃了使用深井泵当成抽卤泵的传统做法，同时也拓展了潜水离心泵的使用范围。

　　3.2实践应用效果

　　该采卤泵设计改造首先应用在青海省格尔木市某公司盐田的采卤井中，首次使用的10台采卤泵中，抽卤泵寿命从1个月左右提升到可以使用1年以上，现场工人从每天都要不停地换抽卤泵，变成每台抽卤泵安装完后就可以安全使用1年以上时间，并且价格略低于原来的深井泵，粗略计算，以每台泵计，可以减少了劳动工人10倍以上的劳动时间，节约设备成本9成以上。同时也大大提高了抽卤水的生产效率。并且安装和拆卸都非常方便，得到了应用企业的极大好评。在此之后，该设备在整个柴达木盆地中的盐田采卤企业中迅速得到推广。

　　到目前为止，几乎所有的采卤井中的采卤设备都使用这种设计的采卤泵，形成了极大的社会效应。

　　4结束语

　　本文通过探讨原有抽卤泵存在的局限性，结合其低经济效益和安全隐患现状，深入剖析了密闭型干式抽卤泵技术，相较传统潜水深井泵，其显著技术优势在于泵体与电机的完全隔离，解决了密封性不足及易漏电问题，并凭借大通道无堵塞设计有效应对卤水结晶，确保长期稳定运行。且密闭型泵在维护成本、故障率及使用寿命上均展现优势，能显著降低企业成本，提升采卤效率。实际应用的成功也印证了密闭型干式抽卤泵具备现实可行性。该项目技术已于2024年7月获得专利授权，专利号[ZL2023 2 254023.0]。

　　展望未来，密闭型干式抽卤泵的技术将不断创新和升级。例如，采用先进密封材料、优化电机与控制系统，提升泵性能与寿命；伺服系统智能化，实现远程监控、故障预警与自动操作，增强作业自动化与智能化；注重环保，采用绿色材料与工艺，降低环境影响等。随着技术的不断进步和应用的持续推广，密闭型干式抽卤泵有望在更多盐业生产领域得到广泛应用，推动整个行业的转型和升级。

　参考文献：

　　[1]常胜，王会林，魏自强．采卤泵电机超电流原因分析及解决办法[J].中国井矿盐，2022,53(6):28-30.

　　[2]徐盛．浮筒泵在尾卤泵站的应用[J].盐业与化工，2015,44(9):45-47.

　　[3]黄柯，孙爱军．青海某盐湖多类型卤水泵站运行分析和探讨[J].盐科学与化工，2017,46(11):6-9.

　　[4]王磊．炼油厂离心泵机械密封失效的原因及对策[J].中国高新科技，2022(11):93-94.

　　[5]王颖．渣浆泵双端面机械密封的改进[J].化工管理，2016(23):52-54.

　　[6]李桂先．盐湖化工自动化采卤决策支持系统研究[D].北京：北京信息科技大学，2017.

　　[7]沈阳水泵研究所．叶片泵设计手册[M].北京：机械工业出版社，1983.

　　[8]陈梅芳，于长贵，张传飞，等．酸法地浸采铀酸化期潜水泵腐蚀原因探讨[J].中国矿业，2020,29(S1):481-485.

　　[9]刘哲，盛建萍，王晓川．基于正交试验的双流道泵叶轮优化设计与试验[J].甘肃科学学报，2023,35(1):43-48.

　　[10]孟宇，谷云鹏，李长军，等．重水泵启动失败的分析和研究[J].水泵技术，2020(6):45-50.

　　[11]李文学，张凡凯，盖晓宏，等．罗布泊罗北凹地液体钾盐矿(W_2、W_3、W_4)承压卤水开采工艺探讨[J].盐湖研究，2021,29(3):56-67.

　　[12]李倩倩．旋涡泵能量交换与压力脉动机理研究[D].杭州：浙江大学，2021.

　　[13]杨生萍．论盐湖卤水设备选型的要点和采输卤设备选择[J].化工管理，2020(3):136-137.

　　[14]徐乃江，石海燕，许向阳．用于污水处理A2/O工艺的内回流泵设计[J].机电工程技术，2024,53(1):268-272.

　　[15]金青明．察尔汗盐湖深部卤水开采技术应用研究[J].盐科学与化工，2024,53(5):21-24.

　　[16]杜文中，张金，赵永亮．我国供水工程中水泵节能降耗技术研究现状与展望[J].机电工程技术，2022,51(12):284-287.