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德國(guó)BRINKMANN布曼螺桿泵有可變量輸送、自吸能力強(qiáng)、可逆轉(zhuǎn)等特點(diǎn)
螺旋泵，亦稱“螺旋揚(yáng)水機(jī)"、“阿基米德螺旋泵"。利用螺旋葉片的旋轉(zhuǎn)，使水體沿軸向螺旋形上升的一種泵。由軸、螺旋葉片、外殼組成。抽水時(shí)，將泵斜置水中，使水泵主軸的傾角小于螺旋葉片的傾角，螺旋葉片的下端與水接觸。當(dāng)原動(dòng)機(jī)通過變速裝置帶動(dòng)螺旋泵軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，水就進(jìn)入葉片，沿螺旋型流道上升，直至出流。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，流量較大，水頭損失小，效率較高，便于維修和保養(yǎng)，但揚(yáng)程低，轉(zhuǎn)速低，需設(shè)變速裝置。多用于灌溉、排澇，以及提升污水、污泥等場(chǎng)合。中國(guó)從20世紀(jì)70年代開始使用。
螺旋泵的裝置包括原動(dòng)機(jī)、變速傳動(dòng)裝置和螺旋泵三部分，如圖1所示，具體是由螺旋葉片1、泵軸2、軸承座3和外殼4組成的。螺旋泵傾斜裝在上、下水池之間，螺旋泵的下端葉片浸入到水面以下。當(dāng)泵軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺旋葉片將水池中的水推入葉槽，水在螺旋的旋轉(zhuǎn)葉片作用下，沿螺旋軸一級(jí)一級(jí)往上提升，直至螺旋泵的出水口。螺旋泵只改變流體的位能，它不同于葉片式水泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為輸送液體的位能和動(dòng)能。
(1)安裝傾角(θ)。安裝傾角指螺旋泵軸對(duì)水平面的夾角。它直接影響泵的效率和流量。據(jù)有關(guān)資料介紹，傾角每增加一度，效率大約降低3%。一般認(rèn)為傾角在30°～40°為經(jīng)濟(jì)。
(2)間隙。間隙指螺旋葉片與外殼之間的間隙。間隙越小，水漏損失就越小，泵的效率就越高。
(3)轉(zhuǎn)速(n)。螺旋泵的轉(zhuǎn)速較慢，一般為20～80 r/min。實(shí)驗(yàn)資料證明：螺旋泵的外徑較大時(shí)，轉(zhuǎn)速宜減小。
(4)提升高度(H)。螺旋泵只有提升高度，而沒有壓水高度。它的提升高度一般為3～8 m。
(5)螺旋葉片直徑(D)。泵的葉片直徑越大，其效率越高，螺旋泵的葉片直徑與泵軸直徑的優(yōu)良比例為2:1。
(6)頭數(shù)(Z)。頭數(shù)指螺旋葉片的片數(shù)，一般為1～4片。它們相隔一定的間距環(huán)繞泵軸螺旋上升。頭數(shù)越多，泵效率也越高。對(duì)于一定直徑的螺旋泵，每增加一個(gè)葉片頭數(shù)，提升能力約增加20%。
(7)導(dǎo)程和螺距。螺旋葉片環(huán)繞泵軸螺旋上升360°所經(jīng)軸向距離，即為一個(gè)導(dǎo)程λ。螺距S和導(dǎo)程λ的關(guān)系如下：
(8)流量(Q)和軸功率(N)。流量可按下式計(jì)算：
軸功率為
式中：D為葉片外徑(m)；d為泵軸直徑(m)；S為螺距(m)；α為提水?dāng)嗝媛剩?/span>n為轉(zhuǎn)速(r/min)；η為泵的效率(%)；ρ為所提升的液體密度(kg/m?)；Q為流量(m?/s)；H為提升高度(m)。
與葉片泵相比較，螺旋泵具有以下優(yōu)點(diǎn)：
①轉(zhuǎn)速低(一般為20r/min～90r/min)，機(jī)械磨損小，不會(huì)發(fā)生汽蝕。
②流道寬，可以輸送含有固體物的水。
③泵體結(jié)構(gòu)是半開的，可以觀察到泵內(nèi)的運(yùn)行情況。
④吸入側(cè)流態(tài)對(duì)水力性能影響甚微，對(duì)吸水池?zé)o特殊要求，基礎(chǔ)開挖深度小，水工建筑物施工簡(jiǎn)單，土建費(fèi)用少。
其缺點(diǎn)是：
①尺寸大，占地面積也大。
②受機(jī)械加工條件限制，泵軸不能太長(zhǎng)，因而揚(yáng)程較低，一般不超過10m。
③吸水面、出水面高度變化不能太大，否則會(huì)影響工作效率，增加能耗。
BRINKMANN螺桿泵按螺桿數(shù)量分為。
單BRINKMANN螺桿泵——單根螺桿在泵體的內(nèi)螺紋槽中嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)的泵。
雙BRINKMANN螺桿泵——由兩個(gè)螺桿相互嚙合輸送液體的泵。
三BRINKMANN螺桿泵——由多個(gè)螺桿相互嚙合輸送液體的泵。
單BRINKMANN螺桿泵
是一種單螺桿式輸運(yùn)泵，它的主要工作部件是偏心螺旋體的螺桿（稱轉(zhuǎn)子）和內(nèi)表面呈雙線螺旋面的螺桿襯套（稱定子）。其工作原理是當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺桿一方面繞本身的軸線旋轉(zhuǎn)，另一方面它又沿襯套內(nèi)表面滾動(dòng)，于是形成泵的密封腔室。螺桿每轉(zhuǎn)一周，密封腔內(nèi)的液體向前推進(jìn)一個(gè)螺距，隨著螺桿的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，液體螺旋形方式從一個(gè)密封腔壓向另一個(gè)密封腔，最后擠出泵體。BRINKMANN螺桿泵是一種新型的輸送液體的機(jī)械，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作安全可靠、使用維修方便、出液連續(xù)均勻、壓力穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。 [4]
雙螺和多螺
下面以三螺桿為例。
它主要是由固定在泵體中的襯套（泵缸）以及安插在泵缸中的主動(dòng)螺桿和與其嚙合的兩根從動(dòng)螺桿所組成。三根互相嚙合的螺桿，在泵缸內(nèi)按每個(gè)導(dǎo)程形成為一個(gè)密封腔，造成吸排口之間的密封。
泵工作時(shí)，由于兩從動(dòng)螺桿與主動(dòng)螺桿左右對(duì)稱嚙合，故作用在主動(dòng)螺桿上的徑向力平衡，主動(dòng)螺桿不承受彎 曲負(fù)荷。從動(dòng)螺桿所受徑向力沿其整個(gè)長(zhǎng)度都由泵缸襯套來支承，因此，不需要在外端另設(shè) 軸承，基本上也不承受彎曲負(fù)荷。在運(yùn)行中，螺桿外圓表面和 泵缸內(nèi)壁之間形成的一層油膜，可防止金屬之間的直接接觸，使螺桿齒面的磨損大大減少。
BRINKMANN螺桿泵工作時(shí)，兩端分別作用著液體的吸排壓力，因此對(duì)螺桿要產(chǎn)生軸向推力。對(duì)于壓差小于10千克力/cm2 的小型泵，可以采用止推軸承。此外，還通過主動(dòng)螺桿的中央油孔將 高壓油引入各螺桿軸套的底部，從而在螺桿下端產(chǎn)生一個(gè)與軸向推力方向相反的平衡推力。
BRINKMANN螺桿泵和其它容積泵一樣，當(dāng)泵的排出口封閉時(shí)，泵內(nèi)的壓力就會(huì)上升到使泵損壞或使電動(dòng)機(jī)過載的危險(xiǎn)程度。所以，在泵的吸排口處，就必須設(shè)置安全閥。
BRINKMANN螺桿泵的軸封，通常采用機(jī)械軸封，并可根據(jù)工作壓力的高低采取不同的形式。 [4]
常見問題處理編輯 播報(bào)
1.泵體劇烈振動(dòng)或產(chǎn)生噪音：
產(chǎn)生原因：水泵安裝不牢或水泵安裝過高；電機(jī)滾珠軸承損壞；水泵主軸彎曲或與電機(jī)主軸不同心、不平行等。
處理方法：裝穩(wěn)水泵或降低水泵的安裝高度；更換電機(jī)滾珠軸承；矯正彎曲的水泵主軸或調(diào)整好水泵與電機(jī)的相對(duì)位置。
2.傳動(dòng)軸或電機(jī)軸承過熱：
產(chǎn)生原因：缺少潤(rùn)滑油或軸承破裂等。
處理方法：加注潤(rùn)滑油或更換軸承。
3.水泵不出水：
產(chǎn)生原因：泵體和吸水管沒灌滿引水；動(dòng)水位低于水泵濾水管；吸水管破裂等。
BRINKMANN螺桿泵因其有可變量輸送、自吸能力強(qiáng)、可逆轉(zhuǎn)、能輸送含固體顆粒的液體等特點(diǎn)，在污水處理廠中，廣泛地被使用在輸送水、濕污泥和絮凝劑藥液方面。BRINKMANN螺桿泵選用應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)、合理、可靠的原則。如果在設(shè)計(jì)選型方面考慮不周，會(huì)給以后的使用、管理、維修帶來麻煩，所以選用一臺(tái)按生產(chǎn)實(shí)際需要，合理可靠的BRINKMANN螺桿泵既能保證生產(chǎn)順利進(jìn)行，又可降低修理成本。
一、BRINKMANN螺桿泵的轉(zhuǎn)速選用
BRINKMANN螺桿泵的流量與轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系，相對(duì)于低轉(zhuǎn)速的BRINKMANN螺桿泵，高轉(zhuǎn)速的BRINKMANN螺桿泵雖能增加了流量和揚(yáng)程，但功率明顯增大，高轉(zhuǎn)速加速了轉(zhuǎn)子與定子間的磨耗，必定使BRINKMANN螺桿泵過早失效，而且高轉(zhuǎn)速BRINKMANN螺桿泵的定轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度很短，極易磨損，因而縮短了BRINKMANN螺桿泵的使用壽命。
通過減速機(jī)構(gòu)或無級(jí)調(diào)速機(jī)構(gòu)來降低轉(zhuǎn)速，使其轉(zhuǎn)速保持在每分三百轉(zhuǎn)以下較為合理的范圍內(nèi)，與高速運(yùn)轉(zhuǎn)的BRINKMANN螺桿泵相比，使用壽命能延長(zhǎng)幾倍。
二、BRINKMANN螺桿泵的品質(zhì)
BRINKMANN螺桿泵的種類較多，相對(duì)而言，進(jìn)口的BRINKMANN螺桿泵設(shè)計(jì)合理，材質(zhì)精良，但價(jià)格較高，服務(wù)方面有的不到位，配件價(jià)格高，訂貨周期長(zhǎng)，可能影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。
國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的大都仿制進(jìn)口產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，在選用國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品時(shí)，在考慮其性價(jià)比的時(shí)候，選用低轉(zhuǎn)速，長(zhǎng)導(dǎo)程，傳動(dòng)量部件材質(zhì)優(yōu)良，額定壽命長(zhǎng)的產(chǎn)品。
三、確保雜物不進(jìn)入泵體
濕污泥中混入的固體雜物會(huì)對(duì)BRINKMANN螺桿泵的橡膠材質(zhì)定子造成損壞，所以確保雜物不進(jìn)入泵的腔體是很重要的，很多污水廠在泵前加裝了粉碎機(jī)，也有的安裝格柵裝置或?yàn)V網(wǎng)，阻擋雜物進(jìn)入BRINKMANN螺桿泵，對(duì)于格柵應(yīng)及時(shí)清撈以免造成堵塞。
四、避免斷料
BRINKMANN螺桿泵決不允許在斷料的情形下運(yùn)轉(zhuǎn)，一經(jīng)發(fā)生，橡膠定子由于干摩擦，瞬間產(chǎn)生高溫而燒壞，所以，粉碎機(jī)完好，格柵暢通是BRINKMANN螺桿泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件之一，為此，有些BRINKMANN螺桿泵還在泵身上安裝了斷料停機(jī)裝置，當(dāng)發(fā)生斷料時(shí)，由于BRINKMANN螺桿泵其有自吸功能的特性，腔體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生真空，真空裝置會(huì)使BRINKMANN螺桿泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
五、保持恒定的出口壓力
BRINKMANN螺桿泵是一種容積式回轉(zhuǎn)泵，當(dāng)出口端受阻以后，壓力會(huì)逐漸升高，以至于超過預(yù)定的壓力值。此時(shí)電機(jī)負(fù)荷急劇增加。傳動(dòng)機(jī)械相關(guān)零件的負(fù)載也會(huì)超出設(shè)計(jì)值，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生電機(jī)燒毀、傳動(dòng)零件斷裂。為了避免BRINKMANN螺桿泵損壞，一般會(huì)在BRINKMANN螺桿泵出口處會(huì)安裝回油閥，用以穩(wěn)定出口壓力，保持泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
