浅析螺杆泵的选择和尺寸设计及特殊应用

【资料简介】

如果查阅大多数机械上业有关泵的制造统计，会发现小型机械设备的制造数量远大于大型机械设备的制造数量。小型机械放大量地制造证明厂在这种益的生产方法上投资是正确的。如果不能证明大型机械投资的合理性，则这种投资就会被尽pJ能拒绝。大型机械所需的材料的数量也容易抬高它的制造成本。但是从另一方面讲，大型机械的工作效率比小型机械高。

    那么螺杆泵大小的选择与什么因素有关呢?经济因素和竞争压力驱使对螺杆泵的选择倾向于在zui高的实际转速下选择zui小的尺寸c倘若考虑所有用户系统的需求，伎其满意，并*使用，这种做法并没有内在的错误。

    建议由训练有素、经验千富的螺杆泵制造人员来设计螺杆泵的大小。电脑程序通常只是用于泵的预选，只有螟杆亲专业人员才能在一批备选的泵的尺个中做出zui后决定。泵的选挥和尺寸设计应按照以下步骤执行：
(1)列出泵的技术要求清中；
(2)选择泵的大小、速度、几何形状和级数；
(3)选择材料(转子、定子、进出口管材、连扦、涂层、“o”型圈、垫圈等材料)与轴密封方式元冲洗功能的密封食，单个或两个，或者串联的机械密封，能够冲洗还是禁止水循环)；
(4)选择减速器的类型(齿轮、滑轮、变速装置等)；
(5)选择驱动器(电动机、内燃机、涡轮机、水力设备或气动设备等)。

    限制螺杆泵运行速度(规定厂泵的大小利成本)的主要因素是：
(1)系统有效的净吸人压力；
(2)转子与定子的摩擦速度；
(3)输送液体中固体物质的种类和含量。

    这些限制因素可能会因厂商、设计特点和制造材料的不同而改变。由于存在磨损，泵的寿命反比于泵速度的平方和三次方之间的一个值。低速古利于延长泵的使用众命，但在相同流
量下，泵速越低，泵的尺寸越大，它的一次性投资就越高。

    对容积式泵，美国石油协会出台了AN—676标准。它是莱技术要求的一个很好的来源。然而，也许更重要的是本标准包含了一个数据去，这个数据表可以方便用户或购买考查询，也
可以供销售者或制造商引证使用c它收集了用户将要的大量的相关数据．泵送液体的种类和泵的运行条件，它对所有普通泵的要求做了一个很好的概述，但是它没有收集关于固体含量
的信息。因此，至少应增加：
    (1)固体质量百分比；
    (2)zui大颗粒尺寸；
    (3)zui大纤维物质长度；
    (4)对所合同体物质的描述，尤其是与泵磨损相关的同体。

    典型的采的选择中，系统净正有效入口压力(NPIPa)至少要等于(超过)泵需要的系统净正人口吸人压力(NPIPr)。如果读者对离心泵熟悉，相应的术语是NPsHa(净正有效吸入压头)和NPsHr(需要的净正吸入压头)。对螺杆泵而言，经常处郊多相液体(例如含有固体或气体和泡沫)，这些流体以块或团的形式输送到泵，而不是这续输送．这使得“净止入门吸人压力”概念逐渐变得更加模糊。泵制造商收集的一些经验数据为用户提供了关于在泵关闭入口之前尽可能地充满泵入口空腔的zui大泵速的指导。许多螺杆泵都配有一个螺旋推进器，推进器焊接到连杆(连轴器)上，以此来强制流体从人口进入到泵中。啤独的驱动推进器还可以配备供给漏斗式粟，来迫使稠的、高动度固体物质进入到泵的螺纹内。

     当转子在定子内转动和振动时，转子与定子的摩擦速度是转子外径的zui大表面速度c由于转子和定子在运行温度下通常是过盈配合，在泵送清洁、低熟度(不合团体物质)的流体时，摩擦速度应该限制在大约16ft/s。

     这就意味着大排量泵与小排量泵相比需要在更低的转速下运行，事实上大多数容积式泵都是这样。

      螺杆泵在污水处理中的特殊应用： 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，其属于一种排污泵。

      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。螺旋凸轮转子泵选用应遵循经济、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，合理可靠的螺旋凸轮转子泵既能保证生产顺利进行，又可降低修理成本。现将我们在应用螺旋凸轮转子泵的一些体会介绍如下：

    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旋凸轮转子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、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。

     五、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，由于螺旋凸轮转子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。