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什么是螺杆泵?螺杆泵有哪些种类?

分类:技术中心 91人浏览 2020-12-22
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      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。
分类
螺杆泵按螺杆数量分为。
单螺杆泵——单根螺杆在泵体的内螺纹槽中啮合转动的泵。
双螺杆泵——由两个螺杆相互啮合输送液体的泵。
三螺杆泵——由多个螺杆相互啮合输送液体的泵。

单螺杆泵
       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。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。

双螺和多螺
       下面以三螺杆为例。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。三根互相啮合的螺杆,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完全平衡,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。
       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。
       螺杆泵和其它容积泵一样,当泵的排出口完全封闭时,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。
       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。

与叶片泵相比较,螺旋泵具有以下优点:
①转速低(一般为20r/min~90r/min),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10m。
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。

选用和应用
       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。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,合理可靠的螺杆泵既能保证生产顺利进行,又可降低修理成本。
一、螺杆泵的转速选用
       螺杆泵的流量与转速成线性关系,相对于低转速的螺杆泵,高转速的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,必定使螺杆泵过早失效,而且高转速螺杆泵的定转子长度很短,极易磨损,因而缩短了螺杆泵的使用寿命。
       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,与高速运转的螺杆泵相比,使用寿命能延长几倍。
二、螺杆泵的品质
       螺杆泵的种类较多,相对而言,进口的螺杆泵设计合理,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品,产品质量良莠不齐,在选用国内生产的产品时,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,额定寿命长的产品。
三、确保杂物不进入泵体
       湿污泥中混入的固体杂物会对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,阻挡杂物进入螺杆泵,对于格栅应及时清捞以免造成堵塞。
四、避免断料
       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,格栅畅通是螺杆泵正常运转的必要条件之一,为此,有些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,真空装置会使螺杆泵停止运转。
五、保持恒定的出口压力
       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。为了避免螺杆泵损坏,一般会在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。
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