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G型螺杆泵在污泥输送中的应用实例
G型螺杆泵在污泥输送中的应用实例
[来源：未知] [作者白云泵业] [日期：2016-10-27 10:22] [热度：]
污水处理厂的剩余污泥，不论是采用带式压滤机脱水还是采用离心脱水机脱水，脱水后的污泥都需输送到脱水机房外，然后进行外运处置。目前，大多数污水处理厂脱水后污泥的输送方式一般采用皮带输送机。由于脱水后的污泥，含水率一般在75％左右，.粘度大、易粘带，容易造成皮带跑偏和打滑，皮带使用寿命短，维修工作量大。皮带输送机一旦损坏，脱水机就停运，是影响脱水机正常运转的关键设备。由于污泥的性质所决定，采用皮带输送机无法将污泥远距离输送到脱水机房外。
1、用G型螺杆泵输送脱水污泥的可行性
1.1 G型螺杆泵的工作原理和特点
G型螺杆泵是一种回转式容积泵，只有一根螺杆，主要工作机械是一个钢制螺杆(转子)和一个具有内螺旋表面的橡胶衬套(定子)，螺杆具有单头螺纹，其截面为圆形，螺杆截面中心位于螺纹线上，与螺杆的轴心线偏离-偏心距e，如图1。
螺杆表面为正弦曲线，定子内表面具有双头螺纹.其横截面为一长圆，两端是半圆，中间为长4e的直线段，定子内螺纹的旋向与转子外螺纹的旋向相同，转子表面与定子表面之间形成一个可封闭的工作室。当螺杆转动时，靠近吸人室的第一个工作室容积逐渐增大(φ从0°到180°)形成负压，在吸人室压差的作用下介质吸人工作室，如图1所示。随着转子续转动，直到转过180°(φ从180°到360°)，这个工作室开始封闭，将介质沿轴向推向排出室，与此同时上下两个工作室交替循环地吸人和排出介质。
从G型螺杆泵的工作原理可以看出螺杆泵的特点：
(1)G型螺杆泵排出压力随阻力增大而提高，压力范围为0-2.4 MPa，其流量范围为0.01-300 m3／h。
(2)自吸性能好，吸入可靠，可吸人高粘度的介质；
(3)定子内衬为橡胶件，富有弹性，非常适用于输送含固体颗粒的浆料及高粘度介质。输送介质最大粘度可达270000~st；
(4)能够连续地均匀输送送介质，无脉冲现象；
(5)G型螺杆泵零件少，且容易更换，转子、定子使用寿命长，维修费用低。从螺杆泵的工作原理和特点可以看出，输送脱水后的污泥是可行的，但由于脱水后的污泥流动性差，污泥难以进入螺杆泵的吸人口，为此，必须在螺杆泵的吸人口加一螺旋进料器，将污泥强制推人螺杆泵的吸人口，螺杆泵将污泥吸人并将污泥排出去。
2、G型螺杆泵的选型
2.1 压力确定
脱水后的泥饼通过螺杆泵加压在输送管道内流动时，都要受到与流动方向相反的流体阻力，消耗动力，而以压力降反映出来，即压力损失。管道中的压力损失分沿程压力损失和局部压力损失(弯头、阀门)两种，压力损失的大小要根据管道长度、管径、流量和污泥的粘度来计算确定，螺杆泵的出口压力要大于管道中的压力损失，并且要有充分的余量。
2.2 流量的确定
根据脱水机的最大产泥量来确定，也要考虑一定的余量。
2.3 转速的选择
脱水后的污泥粘度大，流动性差，并且污泥中含有许多细小的颗粒物质，泵的转速越高越容易引起转子和定子的磨损，因此，在满足流量和压力要求的前提下泵的转速要尽可能选低一些，最好要用变频调速，以适应脱水机产泥量的变化，在脱水机产泥量较少时，尽量降低泵的转速。以减少转子和定子的磨损，以提高螺杆泵的使用寿命。
2.4 转子与定子材料的选择 -
G型螺杆泵的定子衬套为橡胶制品，也是单螺杆的一个易损件，它的选择好坏，直接影响定子的寿命，要考虑橡胶材料的耐磨性，抗老化性和耐腐蚀性，一般多选用丁晴橡胶或乙丙橡胶。泵转子和进进料器螺旋，考虑耐磨和耐腐蚀，尽量选用不锈钢材料来加工。
2.5 带螺旋进料器的G型螺杆泵
使用与维护
(1)严禁泵干运转，泵不能无液启动，无液启动会损坏定子，首次启动或再次启动长期封存的泵，螺旋进料器的料斗应先注入部分水，行点动几下，然后投入使用。
(2)如泵的出口装有阀门，泵启动前应将泵的出口阀打开。
(3)泵如果长期停止使用，应用水将泵和输送管道内的污泥冲洗干净，防止堵塞管道，避免再次启动时过载。
(4)室外输送管道需保温，防止冬天结冰冻结。
图2 螺旋进料器
3、螺旋进料机构
由图2可以看出，螺旋进料器加装在G型螺杆泵和电机之间，同轴安装，螺旋进料器和G型螺杆泵共用一台电机，结构简单，运转可靠。如果是单台脱水机，脱水机的出泥可直接落人螺旋进料器的料斗直接将泥饼输送出去，如果是两台或三台脱水机。可用一台螺旋输送机将两台或三台脱水机的泥饼收集起来，一并输送进螺旋进料器的料斗中，再将泥饼输送出去，如图3
4、螺杆泵输送和皮带输送方式比较
4.1 运行的可靠性
带螺旋进料器的螺杆泵结构简单，故障率低，运转可靠。皮带输送机结构庞大，皮带长、托辊数量输送机多，输送脱水后的污泥，污泥粘度大，易粘带，造成皮带打滑跑偏，皮带磨损严重，污泥易进入托辊轴承中，造成托辊轴承损坏，特别是在寒冷的冬天，皮带输送机有一部分在室外，污泥冻结在皮带和辊子上面，根本无法运行，因此，皮带输送机的运行可靠性差。
4.2 输送距离
带螺旋进料器的螺杆泵是容积泵。出口压力可达2.4 MPa，因此，污泥可实现远距离输
送，能输送到室外200 m远的地方。由输送污泥的性质决定，皮带输送机输送的距离较近，难以实现远距离输送。
4.3 维修费用
带螺旋进料器的螺杆泵，不论是定子还是转子，以及螺旋进料器，都不易损坏，使用寿命长，维修费用低。皮带输送机，皮带打滑、跑偏，磨损严重，辊子轴承易损坏，维修费用高。
4.4 占地面积
带螺旋进料器的螺杆泵体积小，出泥管道可架空，占地面积小。皮带输送机结构庞大，占地面积大。
4.5 对室内环境的影响
带螺旋进料器的螺杆泵泥饼一旦进入进料器的料斗，污泥无散落和泄漏，不污染室内环境。皮带输送机、污泥在皮带上面易散落，严重污染室内环境。
5、结论
(1)利用带螺旋进料器的G型螺杆泵输送脱水后的污泥是一种行之有效的方式，运转可靠，占地面积小，维修费用低，不污染室内环境，并能实现污泥的远距离输送。
(2)泵的选型要合理，既要满足流量和压力的要求，还要考虑选择合适的材质，以提高泵的使用寿命。
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