污泥之单螺杆泵(十二)
之前在介绍PAM的时候,看到一句话,说是PAM因为粘度大于PAC,建议采用螺杆泵代替计量泵加药,当时还不是太了解螺杆泵,只知道其长度方向比较长,用在污泥输送上,今天轮到污泥部分了,那就了解一下吧。
1. 构造
螺杆泵是容积式回转泵,属于转子泵的一种,通过定子与转子所形成的啮合空间容积发生周期性的改变,依靠压差使流体流动,从而达到输送流体的目的。按螺杆数目分为单螺杆泵、双螺杆泵和三螺杆泵等。以污水上常用的单螺杆泵为例,其组成部分有:出料室、衬套(定子)、偏心螺杆(转子)、万向节、中间轴、进料室、轴封件、轴承、传动轴、电机等。
两组万向节通过中间轴相连接,其一端连接传动系统,另一端连接转子,其作用是传递动力和调整转子偏心距。
2. 原理
1)螺杆(转子)断面为圆形,其以一定的偏心距绕螺杆轴线旋转,同时按一定的螺距向前移动。
2)衬套(定子)断面由直线段和半圆组成,多个断面组成一定导程的双头内螺旋内表面。
3)螺杆在衬套内,螺杆的每个断面都与衬套有接触点,这些接触点构成了许多密封腔。
4)当螺杆转动时,吸入端附近的腔室容积增加,在压差的作用下,进料进入第一个腔室,然后该腔室形成密封,按照螺旋方向向排出端移动。由于密封腔室在螺杆的运动过程中不断形成、推移和消失,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,进料从一个密封腔被压向另一个密封腔,最后挤出泵体。
5)由于螺杆转速和密封腔室的前进速度是恒定的,理论上螺杆泵的出料流量均匀,不存在波动。
3. 对比
这里以隔膜计量泵为对象进行比较:
1)螺杆泵进口端物料易接触密封装置及机械部分,密封性差。隔膜计量泵的隔膜将输送物料与泵端完全隔开,物料不接触隔膜前端机械部分,密封性优于前者。
2)螺杆泵定子一般材质为橡胶,具有弹性,物料的输送精度与定子的弹性及定子、转子之间的间隙有关,大流量输送时,精度误差偏小,但小流量时较大。隔膜计量泵通过膜片的往复运动实现物料的吸入与排出,结构的稳定可以实现吸入与排出量一致,进而保证计量精度。
3)螺杆泵转子为不锈钢,定子为橡胶,而隔膜计量泵的膜片材质通常为为聚四氟乙烯,泵头材质为PVC,耐腐蚀性能优于前者。
4)螺杆泵通常只采用变频调节方式进行流量调整,且无计量功能,出口端需要搭配流量计来计量。隔膜计量泵一般可通过冲程及变频调节双重调节方式进行流量控制,前者粗调,后者细调,兼具计量功能。
5)螺杆泵适合应用于输送高粘度物料、输送含固体颗粒或固体悬浮物的物料,且具有输送过程连续平稳(无需脉冲阻尼器来拟合流量的平稳性),对物料干扰小,不会破坏物料的原有结构,出口端压力波动小等特点。