旋转凸轮泵在市政行业的应用(总文发表)

污泥转子泵在市政行业的应用污泥转子泵凭借其可靠的质量、独特设计、优异性能、便利维护等优势，在世界范围内市政给水、排水行业广泛应用，并得到了广大用户认可。基于多年生产和使用经验，博格工程师们不断将产品改良和创新，解决了传统应用所存在问题，进一步扩了博格泵在市政行业使用范围，如今，仅仅污水水处理上就有数十种工位有污泥转子泵参与。原污水输送原污水是一种含纤维和杂物较多的污水，原污水的输送中，纤维物和毛发等的缠绕现象一直是困扰用户的最大问题，许多用户在原水输送的工位上都有使用螺杆泵的经验，螺杆泵是利用螺杆的回转来吸排液体的：转子和定子紧密配合并相互啮合；在泵的吸入口和排出口之间，就会被分隔成一个或多个密封空间。吸入室中的液体封入其中，并自吸入室沿螺杆轴向连续地推移至排出端。使用经验表明，物料在进入转子与定子的所形成的腔室之前，极易在转动轴的部位发生缠绕，甚至会引起定转子腔体入口处堵塞。当泵体被堵，鉴于螺杆泵复杂的结构，检修工作的复杂和耗时令人头痛。2008年，博格公司向内蒙古包头市的一原水厂供应了一大批污泥转子泵，用于输送高浊度的泥水。包头市位于黄河流域的中上游，其地理位置决定了其水质的特殊性。众所周知，包头原水具有含沙量高、易沉淀、易板结等特点。输送这样的具有较强磨损性的介质时，泵的耐磨损性和易损件的易维护性是用户比较关注的问题。污泥转子泵拥有多种多样的泵型和强适用性的灵活配置。耐磨损配置的污泥转子泵对输送含沙量较高的介质具有较强的适用性。在高浊度污水的输送工艺上，博格泵具有以下优势：■对磨损问题的解决方案内壁全衬板：在输送含沙量较高的介质时，博格泵采用内壁全衬板（即轴向和径向各有四块衬板）设计，这四块衬板将整个泵壳内壁完全包覆，磨蚀性的流质在输送中不会接触到泵壳内壁，衬板的材质为采用激光硬化的硬质钢1.8714以及超强度的不锈钢材质，其耐磨性远远超过灰铸铁，因此使用寿命较长。同时，径向衬板和轴向衬板均可在线更换，仅需拧下泵盖上的四颗螺丝，通过打开的泵盖，检修工作即可完成。博格双专利转子：污泥转子泵有多种类型的转子可供选择；在该项目中，选用的是含两项博格专利技术的特性转子：三叶螺旋性、完全橡胶包覆、转子尖可独立更换设计。首先，完全橡胶包覆转子是博格的一项专利技术；即转子外层被橡胶体整体包覆，内层转子芯为GGG40。国内外其他凸轮泵厂家所提供的弹性体包覆转子均为不完全包覆，即在转子中心位置有部分转子芯不被橡胶所包覆，而是在其外端有金属环片覆盖。该种设计使转子芯不能确保完全不与输送介质接触，中心金属档圈极易被磨蚀，转子的运行寿命无法得到保证。转子尖可更换转子是博格的另一项专利技术转子使用一段时间后，往往是尖磨损，而转子体完好，此时即可将磨损的转子尖更换，完好的转子体继续留用。由此，不但防止了磨损带来的回流、保持稳定高效的输送。也更进一步延长了转子的运行寿命，降低了维修费用。MIP在线式维护：污泥转子泵的所有易损件（包括衬板）均可在线更换，仅需拧下泵盖上的四颗螺丝，通过打开的泵盖直接进行检修和更换，无需拆卸管路或者将泵体移除。并且，得益于博格凸轮泵人性化的模块设计，所有的检修工作都是简便易行的，对技术人员没有太高的要求，普通工人在经过半小时培训后，均可在半小时内独立完成对易损件的更换。从而大大缩短了停工维修的时间。同时，检修工作也避免了传统的复杂而多样的专用工具，污泥转子泵所有易损件的更换仅需一套专用工具，同时，这套专用工具将在用户购买新泵的时候由博格公司赠送。博格公司的技术人员会在泵调试运行的时候，指导用户的操作人员使用该专用工具。■污泥转子泵组成和结构优势1）轴承和同步齿轮同步齿轮被装在一个单独且密闭的齿轮箱里。高品质和强韧的齿轮确保输的精确，同时具有较长的使用寿命。2）隔离腔室在齿轮箱和泵腔之间有一个充满液体的隔离腔室。它将同步齿轮与过流泵腔相隔离，一方面保护同步齿轮免于受到流体的损坏，另一方面防止齿轮箱油渗入输的介质中。腔内也装有润滑液，即可起到润滑作用，又可监控机械密封是否完好（当机械密封失败时，油会在压力下由螺旋孔溢出）。3）整体铸造的泵壳泵壳的过流分采用高精度的整体铸造。可以采用灰铸铁、延展铸铁或不锈钢材质。易于拆装的泵盖仅由四颗螺丝固定。这种设计使得泵腔内的各个件均可以通过打开泵盖而进行拆卸更换。每个泵壳都是单块整体铸造，由数控机床加工。大直径的出入口是连续输送的保证，即使输送介质含有大颗粒杂质。4）轴向和径向保护衬板轴向保护衬板是博格泵的标准配置分。衬板的材质可以选择合金钢，硬质钢或者不锈钢等。得益于博格泵的快速维修结构设计，该分也可以通过打开泵盖而直接进行拆卸和更换。博格的多数泵型都可以额外装配径向保护衬板，衬板的材质同样可以选合金钢，硬质钢或者不锈钢等。同样是得益于博格泵的快速维修结构设计，该分的拆卸同轴向衬板相同，也可以通过打开泵盖直接进行拆卸和更换。使用快速维修结构设计的博格泵时，所有的腔内件（除特殊件外）都可以通过打开泵壳而进行快维修和更换，泵不需要从管路上拆卸下来。5）轴封这种免维护的机械密封其材质的选择完全根据介质特性。同时，其弹性O形圈也是根据介质选择的。中间腔的润滑液保证了机械密封的良好润滑。即使是在泵干运行的时候或是进行真空抽吸的时候，润滑仍然良好。中间腔同时也防止介质与空气接触后产生沉淀和晶体。6）转子博格污泥转子泵有多种转子可供选择，以适用于各种不同的应用。除了各种不同的金属材质，同时还提供各种不同的弹性橡胶、塑料及其他特殊材质。对于已经投入使用的泵，也可以更换型转子。7）快速开启式泵盖博格污泥转子泵采用快速维修结构设计，泵体为单侧开口，所有的泵腔内的湿件均可以通过打开一侧的泵壳而进行检修和更换。当需要维修的时候，所有的件都可以被轻松拆卸。当取下泵盖上的四颗螺丝后，泵壳就可以泵轻松拿下了。这种结构设计使得维修变得异常简便。当需要更换泵腔内的任何湿件时，泵不需要从管路上拆卸下来，各种管路可以保持在正常连接的状态下。同样的，对于在泵盖上有额外轴支撑的泵体来说，额外的轴承整体嵌在泵盖上，仍然可以通过泵壳，整体的拆卸出来。所以，泵盖有支撑的情况下，单悬臂结构的优势仍然保持。维修的简便性是我们博格泵的一大优势。8）不与物料接触的轴博格污泥转子泵的特殊设计使泵轴永不与泵传输的物料相接触。博格泵的中间隔离腔充满着润滑油，不断地润滑着转子与轴，同时保护轴不受浸蚀。同时，在长时间运行的过程中，可以保证转子易于更换。我们全橡胶覆盖转子本身能够隔离泵轴和输送介质，避免输送介质影响泵轴。对于其他形式的转子，我们设计有专门的O形圈来实现隔离。■其他技术亮点备品备件少：多数有螺杆泵使用经验的用户对备品备件的复杂和昂贵都有深刻的印象，并因此感到头痛。用户都非常关心运行总成本的问题，一次性投入的多少已经不是决定设备是否满足预算的唯一标准，备品备件的数量、使用寿命及更换费用等都是决定着设备整体适用性的因素。污泥转子泵自研发到改良，始终以满足客户需求为基准。目前的污泥转子泵，备品备件的数量可谓是泵世界里最少的，以包头原污水输送项目为例，仅转子尖和机封这两件备品备件，在输送磨损性较重的介质时，其更换周期大致为2-3年。流量易控制：污泥转子泵的流量和转速成正比，用户仅需要根据工况需要将变频器设定好，流量即可在掌控之中。再者博格泵还具有压力大、结构紧凑、占地面积小等特点；最后，博格泵始终采用最坚固和最与实际工况匹配的材料制成，博格的技术人员会为客户提供精确的支持和服务。行车式吸砂机配套吸砂泵行车式吸砂机是机械排砂的一种，多用于将沉池的大量无机污泥和砂石抽取并排出。行车需要配套兼具耐磨性能和自吸性能的泵种，同时，特殊安装条件也限定了泵型的体积和重量。2007年，污泥转子泵向上海桃浦污水处理厂供应了污泥转子泵来作为行车式吸砂机的配套吸砂泵，这批污泥转子泵被装在行车上，配合行车将泥沙吸出。这批泵至今使用状态良好，并且在此期间没有配件更换的需要。作为行车式吸砂机的配套吸砂泵，污泥转子泵具有以下优势：■保证良好自吸1）弹性体包覆的两个转子，在互相的啮合转动过程中，会产生良好的自吸，据试验表明，污泥转子泵在新泵出厂时，自吸最高可达9.5米水柱。同时，在对自吸性能有较高要求的工况中，博格OPTIMUM转子是最佳选择。OPTIMUM（最优化）型转子是博格公司的又一项专利技术。这是一种两叶宽边的螺旋型转子，采用两叶宽边大螺旋的设计理念，首先螺旋型设计可以避免砂石等在进入输送腔体时对转子的直面击打力量，同时，可以降低叶轮对流体的剪切力，从而实现低脉动高效率的输送。再者，加宽的叶轮设计可以将转子与泵内壁的密封状态由点密封改良为线密封，有效地加强其密封性。常规的短边转子在使用一段时间之后，转子叶轮的发生磨损，密封不良从而会导致自吸功能急剧下降。与常规转子相比，OPTIMUM转子在使用一段时间之后，叶轮的某些部位的磨损只会缩短原密封线的长度，但仍然具有良好的自吸性能。同时，还可以防止磨损带来的回流，较长时间地保持高效率的输送。最后，两叶的设计可以增大其容积效率，同时，加大的中间过流腔可以降低砂石对转子的击打概率，从而进一步延长转子的寿命，长时间保证良好的自吸效果。2）支持干运行是污泥转子泵可以拥有良好自吸性能的必要保证。众所周知，螺杆泵的主要输送件——转子和定子之间为过盈配合。钢制转子和由弹性体包覆的定子在干运行的情况下，温度会急剧上升，因此，螺杆泵是完全不允许干运行的。而污泥转子泵的主要过流件——两个弹性体覆盖的转子之间，以及转子与泵内壁之间均为小间隙配合。这种巧妙的小间隙配合不但可以避免较大摩擦、降低启动扭矩，同时还可以保证各过流部件的长期使用。因此，污泥转子泵是完全支持干运行的。3）体积小、重量轻：行车狭小的空间势必要求配套泵的紧凑型设计。传统泵种的体积和长度限定了它们无法应用到这个工艺环节中来。污泥转子泵以其模块化设计和紧凑的结构取胜于此。如：40m3的自吸泵，其体积约为500mm×200mm×300mm。在一些有特殊要求的工况中，博格泵还可以提供电机置顶或者直角型电机安装等更加节省空间的安装方案。同时，坚固耐用的污泥转子泵可以使用户免除复杂的维修工作及昂贵的维护费用。4）在有自吸需求的工况中，所提供的污泥转子泵的进出口会配备鹅颈法兰。法兰的尺寸也可根据客户的需求进行调整。污泥转子泵的耐磨损、高自吸、小体积等特点，使其做为行车吸砂泵脱颖而出，并得到用户的认可。同时，污泥转子泵也作为排砂泵用于重力沉砂池。污泥转子泵可以用于各种类型的沉砂池中。可以设计为自吸式，特殊条件下也可以设计为潜水式。活性炭投加泵2008年，上海松蒲原水厂向博格公司采购了一大批污泥转子泵，作为应对突发水污染事件的投炭泵。当黄浦江水受到污染时，博格泵将用于向江水中定量投加活性炭，利用活性炭对污染物的强吸附性来去除水中污物，净化水源，保证市民的正常饮水。为何会选择污泥转子泵来担此重任？首先，当突发性、大规模水污染事件发生时，投炭是应急措施中极为重要的一个环节，因此，所选择的进行投炭的设备，也绝对要有较高的品质和稳定的性能，以保证在紧急时刻平稳和高效的运行，关于这一点，博格泵可以做到。高精密设计的污泥转子泵不但保证其坚固耐用，同时，它的工作效率在65%-90%之间，节能性好。其二，该环节需要一种极易控制流量、占地面积小、可在线维护的设备，这一点，博格泵也完全可以做到；再者，投加的活性炭溶液中存在着大大小小的不均匀碳粉颗粒，这要求输送泵本身具有一定的耐磨性。为该项目中污泥转子泵所配置的转子为Optimum（最优化）型两叶宽边螺旋型转子；转速控制在130rpm—260rpm之间，优化转子加上低运行转速设计确保了设备整体的耐磨性和稳定输送。最后，非常重要的一点，投炭泵必须能实现反冲洗功能，当一次使用后，投炭泵需要通过自身的反转功能，进行自身的水冲洗，以去除残留在泵腔内的颗粒和渣滓，以确保下次使用，这项要求，正是与污泥转子泵的可反转，易操作（只需通过改变电机运转方向）的亮点相吻合。脱水前污泥的输送和调节污泥转子泵在污水厂中，常常被用来输送稀污泥进到脱水机中，再者，也常常被用来调节几个