切割搅拌结构的应用

(i)概述

杂污泵应用的范围越来越广，输送介质的种类越来越多，由此产生了适合各种介质情况下的叶轮形式及辅助装置。例如采用单、双流道叶轮输送含大颗粒杂质污水;采用搅拌结构，使沉积在叶轮进日处的泥沙搅动起来;采用切割装置，将长纤维等易缠绕的物质切碎;采用前盖板带切割沟槽和叶轮进[G-r边后掠等形式，防堵塞、自清洗;采用绞碎研磨结构，对生活污水(指排泄物、卫生巾等)的输送。本文介绍的内容指泵本身自带的功能或者是加在泵上的辅助装置。

从成木和结构复杂程度来讲，泵本身自带切割、搅拌是比较理想的，但叶轮制造复杂、容易损坏;附加在泵上的切割、搅拌装置使用形式更加灵活，提高泵的适应性，更换易损件方便，但由于增加切割、搅拌装置，使泵结构变的复杂，制造成本增加，降低泵的效率和稳定性。

(2)切割搅拌装置的结构形式

①半开式叶轮与带有切割槽的前盖板

这种形式的泵和普通半开式叶片泵没有多大的区别，只是在和叶片配合的前盖板上增加了一条或者多条一与叶轮旋转方向相反的螺旋槽，该槽从叶轮的出口部位一直延伸到泵的进口部位。进人流道内的纤维或者颗粒将被i咔轮和前盖板组成的切割装置切碎并通过螺旋槽排出。实现切割清洗的功能.所以这种切割槽也称清洗槽。飞力公司的N型泵为这种结构形式。如图1 1 -- 35所示，这种泵的螺旋槽对泵的水力比能没有太大的影响，

结构简单、安装方便;但半开式叶轮和前盖板配合面都需要精加工，并且需要根据介质更换不同硬度和耐磨损的材质。

图11一35 带有切割槽的前盖板和叶轮 

图11 -36 轴流泵叶轮进口边后掠

   ②叶轮进口边后掠

   如图11-36所示，叶轮采用进口边后掠的设计，除能提高泵的抗汽蚀性能外。还能提高叶轮的抗堵塞能力。流进叶轮进口的杂物，首先在轮毅侧叶片的旋转作用下，向外圆运动，并随着旋转的叶片进人流道。这种与叶片同向旋转的杂物进入旋转流道要比轴向进人旋转的流道史不容易造成堵塞，这就是后掠叶片抗堵塞的原因。离心泵大多采用后掠叶片，如N型泵叶轮。轴流泵也可以采用后掠形式来提高抗汽蚀性能。

   ③带切割刀头的叶片

   这种泵的叶片形式多采用两个或者三个圆柱形叶片，在叶片的进日镶嵌一块双边碳化钨切刀，底部盖板进水口部位的圆周方向均布几个半圆形或多边形的凹槽〔也可镶嵌高硬度合金钢刀环)。由于进口有预旋的作用，长纤维等杂质将沿着凹槽进入叶轮，被旋转叶轮前的刀头和前盖板静止的进口凹槽组成的切割装置切碎。

   结构形式如图11-- 37所示，这种泵结构简单、安装方便，纤维在进人叶轮流道前就会被切碎，不会堵塞叶轮。但镶嵌高硬度合金钢工艺复杂，刀头比较难加工，制造成木增加。

   ④带切割螺纹的前盖板

   如图11-38所示，前盖板带有螺纹，这种前盖板一与半开式叶轮相配合，当叶轮旋转，叶片的前端面与螺纹有相对切割作用，可将进人叶轮的纤维状物料磨碎。

图11-37带切割刀头的叶片与半圆形进口凹槽

图11--38 带切割螺纹的前盖板          

   ⑥叶轮进口带径向切割刀

   切割刀和刀架都装在叶轮进Il前，切割刀和轴一起旋转，刀架装在泵体或泵盖等固定件上，刀架在圆周面上布置很多用于限制通过颗粒直径的半圆形流道，流道的两侧形成两条刀刃。当物料进人时，会被切割刀甩到切割装置的圆周方向，物料部分进入半圆形流道时就会被旋转的切割刀切碎和研磨，最终形成很小的颗粒进入叶轮流道。

   这类切割刀在国内应用很少见报道，由于其进口过流部分是很多小半圆形流道组成，这样就限制了这类泵的流量不会很大，功率范围一般在0.4~3.7 kW。主要用在小规模生活污水处理和沼气池残渣的输送。这种径向切割具有切割和研磨的功能，能够处理像卫生巾等具有韧性和弹性的物料，而且不会使电机过载。

   在结构上该泵比较紧凑，装配比较方便，对刀架和切割刀的轴向尺寸没有要求，叶轮采用半开式圆柱形叶片，刀架和切割刀的材质一般要采用诺氏硬度达60HR_c的合金钢，增加泵的制造成本。径向切割装置的结构如图11 -40所示

图11一40 径向切割装置的结构图

   ⑦叶轮进口带搅拌刀头

   如图11-41所示，泵进口前安装搅拌刀头，搅拌刀头的主要作用是搅拌，这种刀头适用于输送泥沙，刀头装在轴上随着叶轮一起旋转把沉淀的泥沙搅拌起来，使泥沙形成悬浮状，以便叶轮的抽吸，提高泵的运行效率。搅拌刀没有像切割刀一样的刀刃，一般采用下个具有一定厚度的叶片，设计时要尽量考虑其搅动的效率，刀头直径较大时，对泵的效率有很大的影响。

图11一41 搅拌结构和搅拌刀头

   搅拌刀只是解决这类问题的一种方法，在泵出口接冲洗阀也可以解决泵进口沉积泥沙的问题。