国内外无堵塞泵的发展概况

2013-09-29

       高效无堵塞泵主要用于输送工业流程、生活污水、工业废水等中含有固体颗粒悬浮物或纤维状悬浮物的液体。它广泛应用于市政、环保、轻工、化工、矿山、冶金、制药、食品等行业，也是污水处理工程的主要设备之一。由于高效无堵塞泵形状特殊，流动复杂，因而是近年来国内外热门的前沿研究课题和重点开发的新产品。而就高效无堵塞泵的结构型式来说，主要有潜水排污泵、立式排污泵、卧式污水泵(料浆泵)等。由于潜水排污泵本身及选用潜水排污泵的泵站工程具有很多优点，因此目前日处理能力25万吨以下的污水处理厂大部分采用潜水排污泵。
      国外，瑞典飞力 (Sterbery—Flygt)公司于1948年首次研制成功排水用作业面潜水电泵，以后在荷兰、加拿大、美国、德国等15个国家设立子公司。1956年生产出潜水排污泵，使污水泵站的成本大约减少一半。飞力公司泵设计新颖，结构形式标准化，设备现代化，共发展了四个系列潜水泵，即2000系列、3000系列、5000系列、7000系列。到了60年代末，德国、美国、英国、芬兰、俄罗斯、日本(日立、鹤见、樱川、荏原等)也都大批量生产作业面潜水电泵。日本的建筑设备和工程用潜水电泵已标准化和系列化，无论在结构设计、材料选用和自动控制等方面都取得了新的成就。上述一些国家的产品已大量打入我国市场。
       A．Kratzer于1979年首先较全面地总结了污水泵的设计和选用问题，他还分析了各种泵对输送物的无损性能，但没有给出设计方法。三菱重工于1984年对高效污水泵技术进行了总结，并给出了过流零部件常用的耐磨耐腐材料。另外，KSB公司等对污水泵的设计方法等也进行了探讨。
       无堵塞泵的种类繁多，应用领域广泛。例如瑞典飞力公司生产了可以破碎长纤维物质并加以搅拌的F泵，由于特殊的结构设计，因此具有抽送、切削和混合功能，可防止堵塞。美国的Vaughan公司生产了世界上首台切碎泵，被称为不堵塞的排污泵，它特设的切割刀能将巨大的固体物瓦解，并防止泵的抽水功能发生阻塞。
目前，作为无堵塞泵的叶轮主要有以下几种形式：
     （1）螺旋离心式
       无堵塞性好，适用于含颗粒和纤维物质的液体。对输送物质破坏性小，即无送性好。对于平衡要求较高。
     （2）开式或半开式叶轮
       叶轮磨损间隙增大，泵性能下降。无堵塞性能差，不能输送大颗粒，长纤维物质。
     （3）旋流式叶轮
      具有良好的无堵塞性能，耐磨性好，适用于输送大颗粒物质，能输送含气体的液体，不适合输送含长纤维物质的液体。
     （4）流道式
      流道式叶轮又称无叶片叶轮，从叶轮进口至叶轮出口是一个或两个弯曲的流道，适合于输送大颗粒或含长纤维物质的液体，如下图所示。它的抗缠绕、无堵塞性能在无堵塞叶轮很有效果，泵的效率较高，功率曲线较平坦，耐磨损性也较好。
由于单流道叶轮结构不是轴对称的，且叶轮偏大，加之在运行中脉冲出流，径向力很大，运行平稳性较差，因而要求对叶轮进行精密平衡，否则易产生振动，降低泵的可靠性和使用寿命。
      双流道泵是一种特殊的离心泵，易称双流道离心泵。它除具有结构对称、运行平稳等优点，还具有无堵塞性能好的特点。从叶轮进口至出口由两个弯曲的流道组成，结构对称，平衡性好，具有无堵塞、抗缠绕性能好、通过能力强、效率高、功率曲线较平坦、耐磨性能较好等优点。其主要产品类型为潜水排污泵，可用于抽送生活污水、工业废水及含有固体颗粒和纤维物的液体。广泛应用于市政、轻工、化工、建筑、矿山和冶金等行业。
      近年来，我国市场借鉴国外无堵塞排污泵的设计，研发设计的潜水排污泵多数由潜水电机与水泵构成机电一体结构，为立式单级潜水泵，渗漏排水用潜水排污泵安装在泵房内，潜水排污泵的出口与藕合接口连接，两根平行的导轨固定在藕合底座上，藕合接口能沿着导轨从泵坑顶部到藕合底座间自由地滑动。当泵放下至下端时，其藕合接口与藕合底座紧密结合，依靠泵自身重量的压力下就能完全的密封。泵的整个重量由藕合座承担，泵体及泵底不与泵坑接触。潜水排污泵叶轮采用CFD计算机三维流体流场动力学数字模拟技术设计，根据设计所需要的技术性能参数，采用CFD技术可以直观的了解流体在叶轮和泵壳的共同作用下的受力状况和流场流态，设计的水力模型效率高、无堵塞，具有通过一定直径的大颗粒、长纤维的能力，为大通道叶轮，叶轮为整体铸造，叶轮与轴之间采用双键内部锁定结构，在正转和反转时均不会松动，在拆卸时叶轮能方便地从底部抽出。

上海帕特泵业制造有限公司

2013年09月29日星期日

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