利用螺杆泵输送脱水后的污泥
仪器信息网 · 2007-06-20 21:40 · 19142 次点击
牛克胜张建峰
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的污泥的输送方式一般采用皮带输送机,由于脱水后污泥含水率一般在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。因而污泥输送机是影响脱水机正常运转的关键设备。淄博市污水处理公司经考察论证,打破常规,采用NW090SF02S12V,单螺杆泵替代皮带输送机,自1997年以来,运行可靠,维修工作量小,效果良好。
一、NW090SF02S12V单螺杆泵的工作原理和特点
这种单螺杆泵是一种回转式容积泵,只有一根螺杆,主要零件构成是一个钢制螺杆(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一偏心距e,如图1所示。定子内表面具有双头螺纹,其截面为一长圆,两端是半圆,中间为长4e的直线段(因为螺杆截面中心与其轴心线偏离一偏心距e,而螺杆轴心线又与定子的轴心线偏离一偏心距e,所以两个半圆的中心距为4e)。定子的内螺纹的旋向与转子的外螺纹的旋向相同,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,靠近吸入室的第一个工作室容积逐渐增大(φ从0°到180°)形成负压,在吸入室压差的作用下介质吸入工作室,随着转子继续转动,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入和排出介质。
图1
单螺杆泵有如下特点:
1.单螺杆泵是一种容积泵,排出压力高(压力范围为0~2.4MPa,流量范围为0.01~300m3/h),输送污泥距离可达200m。
2.自吸性能好,吸入可靠,可吸入高粘度的介质。
3.定子为橡胶件,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0.27m2/s。
4.能够连续地均匀输送介质,无脉冲现象。
5.单螺杆泵零件少,且容易更换,转子、定子使用寿命长,维修费用低。
此外,单螺杆泵体积小,出泥管道可架空,占地面积小;污泥一旦进入进料器的料斗,无污泥散落和泄漏,不污染室内环境。
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入口,为此,必须在螺杆泵的吸入口加一螺旋进料器,将污泥强制推入螺杆泵的吸入口,螺杆泵将污泥吸入并将污泥排出。
二、螺旋进料器
图2
由图2可以看出,螺旋进料器加装在单螺杆泵和电机之间,同轴安装,螺旋进料器和单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入螺旋进料器的料斗将泥饼输送出去,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所示。
图3
三、选择单螺杆泵要考虑的因素
1.单螺杆泵压力
脱水后的污泥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.单螺杆泵流量
根据脱水机的最大产泥量来确定,也要考虑一定的余量。
3.单螺杆泵转速
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,提高螺杆泵的使用寿命。
4.单螺杆泵定子橡胶材料
单螺杆泵的定子为橡胶制品,也是单螺杆泵的一个易损件,要考虑橡胶材料的耐磨性、抗老化性和耐腐蚀性,一般选用丁腈橡胶或乙丙橡胶作为定子的材料。
5.螺杆泵转子和进料器螺旋推进装置材料
考虑耐磨和耐腐蚀,尽量选用不锈钢材料来加工。
四、带螺旋进料器的单螺杆泵的使用与维护
1.严禁泵干运转,泵不能无液启动,否则会损坏定子,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,先点动几下,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.泵如果拟长期停止使用,要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。