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泵在污水处理中的选用及应用过程

作者:admin 发布时间:2018-07-13 03:33:39点击:357
  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
  
  现在市场上的螺杆泵的种类较多,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安装旁通溢流阀,用以稳定出口压力,保持泵的正常运转。
  
  双螺杆泵和多螺杆泵
  
  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。
  
  2三螺杆泵的结构
  
  3螺杆泵的性能
  
  3.1排量
  
  螺杆泵的理论排量可由下式计算:
  
  Qt=60Ftnm3/h
  
  式中:F—泵缸的有效截面积,cm2;t—螺杆螺纹的导程,m;n—主动螺杆的每分钟转数。
  
  螺杆泵的内部泄漏量Qs:
  
  Qs=αp/σm
  
  式中:p—泵的工作压力;σ—所排送的液体的粘度;α—与螺杆直径和有效长度有关的系数;m=0.3-0.5。
  
  泵在压送不同粘度的液体时,其排量会发生变化。排量和粘度的关系可由下式表示:
  
  Q2=Qt-(Qt-Q1)(σ1/σ2)m
  
  式中:Q1—粘度为σ1时的排量;Q2—粘度为σ2时的排量。
  
  3.2功率
  
  泵的轴功率一般为水功率、摩擦功率和泄漏损失功率这三部分的总和。
  
  水功率Nc是指单位时间内泵传给液体的能量,也称输出功率,可用下式计算:
  
  Nc=PQ×10-3千瓦
  
  式中:P—泵的排出压力和吸入压力之差,帕;Q—泵的实际排量,m3/s。
  
  摩擦功率是指液体粘性阻力产生的摩擦损失,可由下式表示:
  
  Nf=Kn1.5D2σm千瓦
  
  式中:n—转速;D—主动螺杆的外径;—粘度;K—与螺杆长度有关的系数;m=0.3-0.5。
  
  由上可见,当泵运送的液体粘度不同时,泵的轴功率也将不同。
  
  泄漏损失是指液体从高压处漏回低压处所造成的功率损失。
  
  所以,当计算泵的轴功率时,如采用理论排量,则泵的轴功率由下式表示:
  
  故障处理
  
  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。
  
  螺杆与壳体之间的密封面是一个空间曲面。在这个曲面上存在着诸如ab或de之类的非密封区,并且与螺杆的凹槽部分形成许多三角形的缺口abc、def。这些三角形的缺口构成液体的通道,使主动螺杆凹槽A与从动螺杆上的凹槽B、C相连通。而凹槽B、C又沿着自己的螺线绕向背面,并分别和背面的凹槽D、E相连通。由于在槽D、E与槽F(它属于另一头螺线)相衔接的密封面上,也存在着类似于正面的三角形缺口a’b’c’,所以D、F、E也将相通。这样,凹槽ABCDEA也就组成一个“∞”形的密封空间(如采用单头螺纹,则凹槽将顺轴向盘饶螺杆,将吸排口贯通,无法形成密封)。不难想象,在这样的螺杆上,将形成许多个独立的“∞”形密封空间,每一个密封空间所占有的轴向长度恰好等于累杆的导程t。因此,为了使螺杆能吸、排油口分隔开来,螺杆的螺纹段的长度至少要大于一个导程。
  
  螺杆泵注意事项
  
  螺杆泵因其可变量输送、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,所以选用的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,高转速的螺杆泵虽然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。
  
  通过减速机或无级调速机构来降低转速,使勘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
  
  现在市场上的螺杆泵的种类较多,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,橡胶定子由于干磨擦,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安装旁通溢流阀,用以稳定出口压力,保持泵的正常运转。
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