螺桿泵的工作原理及其在污水處理中的應(yīng)用

2010-01-05 張以忱 東北大學(xué)

螺桿泵的基本工作原理

1、螺桿泵是利用螺桿的回轉(zhuǎn)來吸排液體的

  圖中表示三螺桿泵的剖視圖。圖中,中間螺桿為主動(dòng)螺桿,由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)回轉(zhuǎn),兩邊的螺桿為從動(dòng)螺桿,隨主動(dòng)螺桿作反向旋轉(zhuǎn)。主、從動(dòng)螺 桿的螺紋均為雙頭螺紋。

  由于各螺桿的相互嚙合以及螺桿與襯筒內(nèi)壁的緊密配合,在泵的吸 入口和排出口之間, 就會(huì)被分隔成一個(gè)或多個(gè)密封空間。隨著螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)和嚙合,這些密封空間在泵的吸入端不斷形成,將吸入室中的液體封入其中,并自吸入室沿螺桿軸向連續(xù)地推移至排出端,將封閉在 各空間中的液體不斷排出,猶如一螺母在螺紋回轉(zhuǎn)時(shí)被不斷 向前推進(jìn)的情形那樣,這就是螺桿泵的基本工作原理。

2、螺桿泵的工作原理

  螺桿泵工作時(shí),液體被吸入后就進(jìn)入螺紋與泵殼所圍的密封空間,當(dāng)主動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí),螺桿泵密封容積在螺牙的擠壓下提高螺桿泵壓力,并沿軸向移動(dòng)。由于螺桿是等速旋轉(zhuǎn),所以液體出流流量也是均勻的。

  螺桿泵特點(diǎn)為:螺桿泵損失小,經(jīng)濟(jì)性能好。壓力高而均勻,流量均勻,轉(zhuǎn)速高,能與原動(dòng)機(jī)直聯(lián)。

  螺桿泵可以輸送潤滑油,輸送燃油,輸送各種油類及高分子聚合物,用于輸送黏稠液體。

  輸送高粘度介質(zhì):

3、根據(jù)泵的大小不同可以輸送粘度從37000-200000厘泊的介質(zhì)。

  含有顆;蚶w維的介質(zhì):顆粒直徑可以這30mm(不超過轉(zhuǎn)子偏心距)。纖維長可以350mm(相當(dāng)0.4位轉(zhuǎn)子的螺距)。其含量一般可達(dá)介質(zhì)窖的40%,若介質(zhì)中的固體物為細(xì)微之粉沫狀時(shí),最高含量可達(dá) 60%或更高也能輸送。

  要求輸送壓力穩(wěn)定,介質(zhì)固有結(jié)構(gòu)不愛破壞時(shí),選用單螺桿泵輸送最為理想。

  螺桿泵因其有可變量輸送、自吸能力強(qiáng)、可逆轉(zhuǎn)、能輸送含固體顆粒的液體等特點(diǎn),在污水處理廠中,廣泛地被使用在輸送水、濕污泥和絮凝劑藥液方面。螺桿泵選用應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)、合理的原則。如果在設(shè)計(jì)選型方面考慮不周,會(huì)給以后的使用、管理、維修帶來麻煩,所以選用一臺(tái)按生產(chǎn)實(shí)際需要,合理的螺桿泵既能保證生產(chǎn)順利進(jìn)行,又可降低修理成本,F(xiàn)將我們?cè)趹?yīng)用螺桿泵的一些體會(huì)介紹如下:

1、螺桿泵的轉(zhuǎn)速選用

  螺桿泵的流量與轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系,相對(duì)于低轉(zhuǎn)速的螺桿泵,高轉(zhuǎn)速的螺桿泵雖能增加了流量和揚(yáng)程,但功率明顯增大,高轉(zhuǎn)速加速了轉(zhuǎn)子與定子間的磨耗,必定使螺桿泵過早失效,而且高轉(zhuǎn)速螺桿泵的定轉(zhuǎn)子長度很短,極易磨損,因而縮短了螺桿泵的使用壽命。

通過減速機(jī)構(gòu)或無級(jí)調(diào)速機(jī)構(gòu)來降低轉(zhuǎn)速,使其轉(zhuǎn)速保持在每分三百轉(zhuǎn)以下較為合理的范圍內(nèi),與高速運(yùn)轉(zhuǎn)的螺桿泵相比,使用壽命能延長幾倍。

2、確保雜物不進(jìn)入泵體

  濕污泥中混入的固體雜物會(huì)對(duì)螺桿泵的橡膠材質(zhì)定子造成損壞,所以確保雜物不進(jìn)入泵的腔體是很重要的,很多污水廠在泵前加裝了粉碎機(jī),也有的安裝格柵裝置或?yàn)V網(wǎng),阻擋雜物進(jìn)入螺桿泵,對(duì)于格柵應(yīng)及時(shí)清撈以免造成堵塞。

3、螺桿泵的品質(zhì)

  現(xiàn)在市場(chǎng)上的螺桿泵的種類較多,相對(duì)而言,進(jìn)口的螺桿泵設(shè)計(jì)合理,材質(zhì)精良,但價(jià)格較高,服務(wù)方面有的不到位,配件價(jià)格高,訂貨周期長,可能影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

國內(nèi)生產(chǎn)的大都仿制進(jìn)口產(chǎn)品,產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊,在選用國內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品時(shí),在考慮其性價(jià)比的時(shí)候,選用低轉(zhuǎn)速,長導(dǎo)程,傳動(dòng)量部件材質(zhì)優(yōu)良,額定壽命長的產(chǎn)品。

4、保持恒定的出口壓力

  螺桿泵是一種容積式回轉(zhuǎn)泵,當(dāng)出口端受阻以后,壓力會(huì)逐漸升高,以至于超過預(yù)定的壓力值。此時(shí)電機(jī)負(fù)荷急劇增加。傳動(dòng)機(jī)械相關(guān)零件的負(fù)載也會(huì)超出設(shè)計(jì)值,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生電機(jī)燒毀、傳動(dòng)零件斷裂。為了避免螺桿泵損壞,一般會(huì)在螺桿泵出口處安裝旁通溢流閥,用以穩(wěn)定出口壓力,保持泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

5、避免斷料

  螺桿泵決不允許在斷料的情形下運(yùn)轉(zhuǎn),一經(jīng)發(fā)生,橡膠定子由于干磨擦,瞬間產(chǎn)生高溫而燒壞,所以,粉碎機(jī)完好,格柵暢通是螺桿泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件之一,為此,有些螺桿泵還在泵身上安裝了斷料停機(jī)裝置,當(dāng)發(fā)生斷料時(shí),由于螺桿泵其有自吸功能的特性,腔體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生真空,真空裝置會(huì)使螺桿泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。