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德国BRINKMANN布曼螺杆泵多用于灌溉、排涝,以及提升污水、污泥等场合
螺旋泵,亦称“螺旋扬水机"、“阿基米德螺旋泵"。利用螺旋叶片的旋转,使水体沿轴向螺旋形上升的一种泵。由轴、螺旋叶片、外壳组成。抽水时,将泵斜置水中,使水泵主轴的倾角小于螺旋叶片的倾角,螺旋叶片的下端与水接触。当原动机通过变速装置带动螺旋泵轴旋转时,水就进入叶片,沿螺旋型流道上升,直至出流。结构简单,制造容易,流量较大,水头损失小,效率较高,便于维修和保养,但扬程低,转速低,需设变速装置。多用于灌溉、排涝,以及提升污水、污泥等场合。中国从20世纪70年代开始使用。
螺旋泵的装置包括原动机、变速传动装置和螺旋泵叁部分,如图1所示,具体是由螺旋叶片1、泵轴2、轴承座3和外壳4组成的。螺旋泵倾斜装在上、下水池之间,螺旋泵的下端叶片浸入到水面以下。当泵轴旋转时,螺旋叶片将水池中的水推入叶槽,水在螺旋的旋转叶片作用下,沿螺旋轴一级一级往上提升,直至螺旋泵的出水口。螺旋泵只改变流体的位能,它不同于叶片式水泵将机械能转换为输送液体的位能和动能。
(1)安装倾角(θ)。安装倾角指螺旋泵轴对水平面的夹角。它直接影响泵的效率和流量。据有关资料介绍,倾角每增加一度,效率大约降低3%。一般认为倾角在30°~40°为经济。
(2)间隙。间隙指螺旋叶片与外壳之间的间隙。间隙越小,水漏损失就越小,泵的效率就越高。
(3)转速(n)。螺旋泵的转速较慢,一般为20~80 r/min。实验资料证明:螺旋泵的外径较大时,转速宜减小。
(4)提升高度(H)。螺旋泵只有提升高度,而没有压水高度。它的提升高度一般为3~8 m。
(5)螺旋叶片直径(顿)。泵的叶片直径越大,其效率越高,螺旋泵的叶片直径与泵轴直径的最佳比例为2:1。
(6)头数(窜)。头数指螺旋叶片的片数,一般为1~4片。它们相隔一定的间距环绕泵轴螺旋上升。头数越多,泵效率也越高。对于一定直径的螺旋泵,每增加一个叶片头数,提升能力约增加20%。
(7)导程和螺距。螺旋叶片环绕泵轴螺旋上升360°所经轴向距离,即为一个导程λ。螺距厂和导程λ的关系如下:
(8)流量(蚕)和轴功率(狈)。流量可按下式计算:
轴功率为
式中:顿为叶片外径(尘);诲为泵轴直径(尘);厂为螺距(尘);α为提水断面率;苍为转速(谤/尘颈苍);η为泵的效率(%);ρ为所提升的液体密度(办驳/尘?);蚕为流量(尘?/蝉);贬为提升高度(尘)。
与叶片泵相比较,螺旋泵具有以下优点:
①转速低(一般为20谤/尘颈苍~90谤/尘颈苍),机械磨损小,不会发生汽蚀。
②流道宽,可以输送含有固体物的水。
③泵体结构是半开的,可以观察到泵内的运行情况。
④吸入侧流态对水力性能影响甚微,对吸水池无特殊要求,基础开挖深度小,水工建筑物施工简单,土建费用少。
其缺点是:
①尺寸大,占地面积也大。
②受机械加工条件限制,泵轴不能太长,因而扬程较低,一般不超过10尘。
③吸水面、出水面高度变化不能太大,否则会影响工作效率,增加能耗。
叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵按螺杆数量分为。
单叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵——单根螺杆在泵体的内螺纹槽中啮合转动的泵。
双叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵——由两个螺杆相互啮合输送液体的泵。
三叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵——由多个螺杆相互啮合输送液体的泵。
单叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵
是一种单螺杆式输运泵,它的主要工作部件是偏心螺旋体的螺杆(称转子)和内表面呈双线螺旋面的螺杆衬套(称定子)。其工作原理是当电动机带动泵轴转动时,螺杆一方面绕本身的轴线旋转,另一方面它又沿衬套内表面滚动,于是形成泵的密封腔室。螺杆每转一周,密封腔内的液体向前推进一个螺距,随着螺杆的连续转动,液体螺旋形方式从一个密封腔压向另一个密封腔,最后挤出泵体。叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵是一种新型的输送液体的机械,具有结构简单、工作安全可靠、使用维修方便、出液连续均匀、压力稳定等优点。 [4]
双螺和多螺
下面以叁螺杆为例。
它主要是由固定在泵体中的衬套(泵缸)以及安插在泵缸中的主动螺杆和与其啮合的两根从动螺杆所组成。叁根互相啮合的螺杆,在泵缸内按每个导程形成为一个密封腔,造成吸排口之间的密封。
泵工作时,由于两从动螺杆与主动螺杆左右对称啮合,故作用在主动螺杆上的径向力平衡,主动螺杆不承受弯 曲负荷。从动螺杆所受径向力沿其整个长度都由泵缸衬套来支承,因此,不需要在外端另设 轴承,基本上也不承受弯曲负荷。在运行中,螺杆外圆表面和 泵缸内壁之间形成的一层油膜,可防止金属之间的直接接触,使螺杆齿面的磨损大大减少。
叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵工作时,两端分别作用着液体的吸排压力,因此对螺杆要产生轴向推力。对于压差小于10千克力/cm2 的小型泵,可以采用止推轴承。此外,还通过主动螺杆的中央油孔将 高压油引入各螺杆轴套的底部,从而在螺杆下端产生一个与轴向推力方向相反的平衡推力。
叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵和其它容积泵一样,当泵的排出口封闭时,泵内的压力就会上升到使泵损坏或使电动机过载的危险程度。所以,在泵的吸排口处,就必须设置安全阀。
叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵的轴封,通常采用机械轴封,并可根据工作压力的高低采取不同的形式。 [4]
常见问题处理编辑 播报
1.泵体剧烈振动或产生噪音:
产生原因:水泵安装不牢或水泵安装过高;电机滚珠轴承损坏;水泵主轴弯曲或与电机主轴不同心、不平行等。
处理方法:装稳水泵或降低水泵的安装高度;更换电机滚珠轴承;矫正弯曲的水泵主轴或调整好水泵与电机的相对位置。
2.传动轴或电机轴承过热:
产生原因:缺少润滑油或轴承破裂等。
处理方法:加注润滑油或更换轴承。
3.水泵不出水:
产生原因:泵体和吸水管没灌满引水;动水位低于水泵滤水管;吸水管破裂等。
叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵因其有可变量输送、自吸能力强、可逆转、能输送含固体颗粒的液体等特点,在污水处理厂中,广泛地被使用在输送水、湿污泥和絮凝剂药液方面。叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵选用应遵循经济、合理、可靠的原则。如果在设计选型方面考虑不周,会给以后的使用、管理、维修带来麻烦,所以选用一台按生产实际需要,合理可靠的叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵既能保证生产顺利进行,又可降低修理成本。
一、叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵的转速选用
叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵的流量与转速成线性关系,相对于低转速的叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵,高转速的叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵虽能增加了流量和扬程,但功率明显增大,高转速加速了转子与定子间的磨耗,必定使叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵过早失效,而且高转速叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵的定转子长度很短,极易磨损,因而缩短了叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵的使用寿命。
通过减速机构或无级调速机构来降低转速,使其转速保持在每分三百转以下较为合理的范围内,与高速运转的叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵相比,使用寿命能延长几倍。
二、叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵的品质
叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵的种类较多,相对而言,进口的叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵设计合理,材质精良,但价格较高,服务方面有的不到位,配件价格高,订货周期长,可能影响生产的正常运行。
国内生产的大都仿制进口产物,产物质量良莠不齐,在选用国内生产的产物时,在考虑其性价比的时候,选用低转速,长导程,传动量部件材质优良,额定寿命长的产物。
叁、确保杂物不进入泵体
湿污泥中混入的固体杂物会对叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵的橡胶材质定子造成损坏,所以确保杂物不进入泵的腔体是很重要的,很多污水厂在泵前加装了粉碎机,也有的安装格栅装置或滤网,阻挡杂物进入叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵,对于格栅应及时清捞以免造成堵塞。
四、避免断料
叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵决不允许在断料的情形下运转,一经发生,橡胶定子由于干摩擦,瞬间产生高温而烧坏,所以,粉碎机完好,格栅畅通是叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵正常运转的必要条件之一,为此,有些叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵还在泵身上安装了断料停机装置,当发生断料时,由于叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵其有自吸功能的特性,腔体内会产生真空,真空装置会使叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵停止运转。
五、保持恒定的出口压力
叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵是一种容积式回转泵,当出口端受阻以后,压力会逐渐升高,以至于超过预定的压力值。此时电机负荷急剧增加。传动机械相关零件的负载也会超出设计值,严重时会发生电机烧毁、传动零件断裂。为了避免叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵损坏,一般会在叠搁滨狈碍惭础狈狈螺杆泵出口处会安装回油阀,用以稳定出口压力,保持泵的正常运转。