高效无堵塞排污水泵叶轮的结构与特点

高效无堵塞排污水泵叶轮的结构与特点

根据高效无堵塞排污水泵的具体应用场合和不同的泵送介质，结合多年污水泵的研究设计经验，并借鉴国外一些公司的产品，通过消化吸收先进的技术，首次系统地总结和总结了目前高效无堵塞泵的叶轮主要构造类型及其特征。
1。闭式叶轮 闭式叶轮的制造与普通清水无堵塞排污泵叶轮相似。闭式叶轮效率较高，能保证长期稳定运行。采用闭式叶轮，产生的轴向力小，前后盖板均可安装辅助叶片。前盖板上的辅助叶片可减少进口泄漏和密封磨损。后盖上的辅助叶片有两个作用：一是防止泵运转时污物进入轴封，造成严重磨损，保护轴封；二是平衡泵的轴向力。当然，辅助叶片也会消耗一定的输入功率，但实验表明效率影响不大。闭式叶轮易缠绕，抗堵塞性能差，一般不使用。
2。开式或半开式叶轮 开式或半开式叶轮具有制造方便的优点，当叶轮堵塞时，可以更容易地清洗和维护。但是由于介质中含有磨蚀性悬浮物，叶轮与前泵盖内壁之间的间隙将增大，从而大大降低泵的容积效率和水力效率，叶片前部的流量将流向后部通过间隙，会破坏叶片上压差的形成，造成大量涡流损失。从这个角度来看，采用开式或半开式叶轮，在长期运行中，会浪费大量的能量，其效率明显低于闭式叶轮。开式叶轮或半开式叶轮会增加泵的轴向力，且流道间液体流动的稳定性也较差。容易产生较大的径向力和振动。因此在结构设计中必须考虑轴向力的平衡和轴承的选择。对于叶片的形状，考虑到防磨、防堵的现实，叶片头部应设计成两个半径不同的圆弧。工作面半径越大，悬浮物不易悬挂，因而不会造成转轮堵塞：背部半径越小，叶片越不拥挤，水力性能越好。另外，为了尽量减小叶片的变形程度，一般设计成圆柱形叶片，便于制造。其他设计方法与普通离心泵类似。

3。旋流叶轮

旋流无堵塞污水泵的主要结构特点是叶轮在压力腔后面的泵腔中缩回。当叶轮旋转时，在叶轮前面的无叶腔中形成通流和循环流。通流通过叶轮叶片之间的通道进入泵室并流出，而循环流在无叶室中循环。由于循环流中间压力较低，固体颗粒落入该区域，在旋流的驱动下流出，因此大部分固体物料不经过叶轮直接从无叶腔流出。近年来随着研究的深入，旋风泵的效率已从目前的不足40%提高到50-60%。但国内的研究起步较晚，已成功应用于一些小型污水泵。

4。螺旋离心叶轮

20世纪60年代初，瑞士工程师Martin Stahle在秘鲁成功开发了螺旋离心泵，用于运输鱼类、然后是固液两相流体、供水、排水和高粘度液体。为防止固体物料堵塞，使其顺利流出，在开式（闭式）叶轮内设有螺旋叶片，从锥形轮主体上的吸入口沿轴线延伸，叶片半径逐渐增大，形成螺旋流频道。壳体由吸油罩和蜗壳两部分组成。吸入盖的叶轮像螺杆泵一样产生螺旋推进，蜗壳的叶轮像普通离心泵一样产生离心作用。叶片进口的尖角部分引导碎屑靠近轴，然后通过螺旋作用沿轴推进。这种泵有容积泵（螺杆推进）和离心泵（离心力作用）两种功能，故称为螺杆离心泵。同时，根据螺杆式离心叶轮中叶片的数量，可分为单螺杆式离心叶轮和双螺杆式离心叶轮。

5。流道叶轮

  通道式叶轮又称无叶叶轮，是从叶轮进口到叶轮出口的一个或两个弯曲通道。适用于输送含有长纤维的大颗粒或液体，如图2-7所示。在几种高效无堵塞叶轮中，其抗缠绕和无堵塞性能最好。泵的效率较高，功率曲线平坦，耐磨性较好。转轮叶轮的主要缺点是重量太重。流道叶轮可分为单流道叶轮和双流道叶轮。由于单流道叶轮结构不是轴对称的，且叶轮过大，加上运行中的冲量外流，径向力很大，运行稳定性差，所以要求叶轮精确平衡，否则容易产生振动。降低了无堵塞污水泵的可靠性和使用寿命。为了弥补单流道叶轮的不足，我们研制了双流道叶轮。双流道叶轮采用单流道叶轮原理，由叶轮进口到叶轮出口的两个弯曲流道组成。它不仅保持了单流道叶轮的性能，无堵塞，效率高，而且解决了叶轮的不平衡问题。平衡性好，运行稳定可靠，适用于大流量、高扬程。因此经过广泛的调研、用户试用和对绕组电阻、无阻塞性能、吞吐能力、效率指标、技术性、经济性、可靠性和先进性等方面的综合分析比较，确定双流道叶轮结构为主要结构形式。用于开发高效无堵塞污水泵系列产品。当然，根据泵送介质的类型和性质，也可以使用其他叶轮。