潜水无堵塞排污泵水力及结构设计

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1、中国农业大学学士学位论文第一章引言第一章引言泵是应用非常广泛的通用机械，种类甚多，在国民经济的各个部门如农田排灌、城市给排水、石油化工、动力工业、采矿和船舶、航空航天、钢铁工业、污水处理、轻工、造纸等应用极广，与人们的生活有着密不可分的关系，可以说凡是有液体流动之处，几乎都有泵在工作。而且，随着科学技术的不断发展，泵的应用领域正在迅速扩大。据不完全统计，泵的耗电量约占全国总发电量的20％以上，耗油量约占全国总油耗的5％，可见泵是当然的耗能大户。因此，提高泵的技术水平对节约能源、创建节约型社会具有十分重要而深

2、远的意义。但是，随着工农业生产和社会生产力的不断发展，泵输送的物质也日益增多。由于传统水泵产品设计的局限性，其抗堵塞、防缠绕性能较差，严重影响和制约着工农业生产、市政建设和环境保护工作等的发展，大大束缚了企业的生产能力。因此，研究、开发高效节能，防缠绕、抗堵塞性能好，可靠性高，适应社会发展需求，具有广阔应用前景的特种水泵将显得尤为必要和迫切。高效无堵塞泵的研究与开发正是在这样一种情况下应运而生，并且已成为近十几年来发展最快的泵类产品口。现阶段我国的污水处理系统还不完善污，极大制约着我国企业发展。水处理设备主

3、要分为机械设备和电气、自控设备，其中机械设备投资占污水处理设备投资的65～70％。机械设备主要分为通用机械设备和专用机械设备两种，其中通用机械设备投资占机械设各投资的35～40％，专用机械设各投资占机械设备投资的60～65‟因而，污水处理设备中的机械设备占有重要的地位。污水处理机械设备又分通用机械设备和专用机械设备两大类。通用机械设备主要有泵类、阀类、风机类；专用机械设备包括拦污机械设备、除砂及刮泥设备、曝气及搅拌设备等。我国污水处理设备的生产始于20世纪70年代中后期，当时产品的标准化、成套化、系列化水平

4、很低，定型产品较少。进入90年代以来，国家有关部门先后对主要污水处理设备制造企业进行了技术改造，提高了制造能力和制造水平，城市污水处理专用设备和与之配套的通用设备的生产水平都有了很大提高。但是，目前国产污水处理成套设备与发达国家相比，仍存在很大差距；与我国城市污水处理事业发展急需相比，亦存在很大不足。主要表现在以下几点：(1)产需矛盾突出。根据“十一五”规划的要求，我国污水处理设备的综合生产能力远远不能满足国内需求，供需矛盾十分突出。(2)品种、规格少，结构落后，开发能力弱，具有现代化水平的机、电、仪一体化

5、装备较少或处于起步阶段。(3)产品质量差，技术水平低，有35～40％的主要产品相当于国际上20世纪60或70年代水平。现行的国产污水处理设备中，约有1／5属于限制生产或限期淘汰产品，约有2／5属于需要改进的产品。尽管目前我国的污水处理设备市场有广阔的前景，但污水处理设备在过去十几年间主要还是依靠进口。通过分析我国最近5年内已建成的30家污水处理厂，统计12种主要工艺设备，发现所使用的国内外设备中，国外设备占设备总量的64．5％，占设备总投资的73.5%，28中国农业大学学士学位论文第一章引言而国产设备仅占设

6、备总量的35．5％，占设备总投资的26．5％，当然这与建设项目的资金来源紧密相关。由此可见，抓住新的机遇，研制开发出适合我国国情的污水处理新型装备、加速设备的国产化势在必行。水处理用泵主要包括离心泵、污水泵、螺杆泵、深井泵、无堵塞泵等。无堵塞泵、污水泵是污水处理厂的关键设备之一，20世纪80年代开始引进德国里茨公司(RITZ)技术生产潜水污水泵，引进德国KSB公司技术生产卧式和立式污水泵。以后又连续开发生产了潜水离心泵、潜水轴流泵、潜水混流泵等，目前使用量较大。国产的各型水泵，已经具备了较先进的水平，可以基

7、本满足我国水工业发展的需要，但针对水工业的特点还应开发和提高水泵的效率和制造水平，如低扬程大流量的潜水污水泵、耐腐蚀深井泵、大功率潜水泵等。针对国内水泵产品普遍外观质量差的问题，应注重改进铸造工艺，提高铸件质量，改进外表面处理技术。针对首次无故障运行时间短的问题，提高整体制造精度。针对泄漏量大的问题，改进密封条件。针对效率偏低或不稳定的情况，改善水力设计、设备设计和制造工艺等。高效无堵塞泵是指用来能够输送液体中含有任意形状悬浮固体物及纤维状物质泵的统称，由于其在市政、环保、污水处理、轻工、矿山、化工、食品等

8、行业的应用日益增多，[1]因此，它是近年来国内外热门的前沿研究课题和重点开发的新产品。由于传统水泵设计方法的局限性，其抗堵塞、防缠绕性能较差，严重影响和制约着工农业生产、市政建设和环境保护工作等的发展，大大束缚了企业的生产能力。因此，研究、设计一种高效节能，防缠绕、抗堵塞性能好，可靠性高，适合于产业化生产并进行广泛推广应用的高效无堵塞泵、并创新地提出其设计理论与方法就显得尤为必要和迫切。1.1国内外无堵塞泵的发展