虽然我国的城市排水管网都已经设计和建立得非常完善,但在遇到几十年或者几百年一遇的突发自然灾害时,我们依然是束手无策。本文介绍了大排量可移动式凸轮转子泵以其自身的性能特点解决城市内涝的问题,可供类似项目或工程借鉴。
随着我国现代化建设的快速发展,城市的发展已经成为至关重要的问题,伴随着城市人口的迅速增加,给排水项目的建设就变成了重中之重,也成为了各地城市建设研究院的难题之一。
2012年7月,北京经历了一场大雨,出现了罕见的城市内涝,造成了很大的经济和财产损失,给人们的生活带来了极大的不便,甚至吞噬掉了人类的生命,为此全国各地都在建立应急机构,通过有效的机制和应急方案来处理和解决此类突发应急事件。大排量可移动式凸轮转子泵在这个关键的历史时刻扮演了极其重要的角色。它以流量稳定、整机结构紧凑、结构型式多样、流量易调节、可以反转、高效自吸性能、体积小、质量轻、可移动性优越、操作维护非常简单等性能特点被全世界各地的消防队和应急机构所青睐。
大排量可移动式凸轮转子泵特点大排量可移动式凸轮转子泵是一种具有自吸性能、没有阀门的容积式泵,它的流量与转速成正比,具有良好的自吸性能,无需抽真空。泵的抽吸作用是由泵腔中的两个转子向相反方向转动产生的,这两个转子是同步转动的。介质通过进料口进入泵腔被转子带入泵腔直至出料口被排出。整个泵体上没有阀门,自动吸料,可短暂时间的干运行,适用于输送任何种类的液体、包括含有气体、固体或纤维的介质。
在城市内涝等突发事件中,大排量可移动式凸轮转子泵可在很短的时间内响应,快速高效地输送积水和淤泥,最大输出流量可达800m3/h,其驱动装置可配合柴油机加离合器实现快速启停,也可以配合电动机实现变速可调,正向反向旋转,带车轮的底座可以方便地把泵运送到需要工作的区域,快速消防接头可以在短时间内连接泵体。泵体材质为铸铁,转子为整体式结构,材质采用丁晴橡胶,使用寿命不少于10000h。
泵盖便于维修,采用上下分体易开结构设计。机械密封使泵的工作更安全可靠,独特的同步齿轮箱保护系统(GSS)使机械密封即使失效也不会破坏传动系统,在应急事件中更加可靠。
传统离心泵不足
在过去,我们使用传统的离心泵车来处理此类事件,但是在使用中会发现很多的不足。首先,离心泵不具有自吸性能,需要配合阀门和抽真空泵才可以开机使用,不仅增加了不必要的系统重量,在效率方面也非常的低,一般整个系统仅抽真空就需要3~5min才能完成,整个系统的效率不足50%。第二,离心泵的泵体一般都是铸造的法兰,连接管路时也需要使用尺寸相同的法兰,在应急使用时显得相当不便。第三,对于离心泵而言,如果不能在其设置的工作点工作,其流量会非常的不稳定,同时带来很大的震动和噪声,对整个系统的寿命也会造成很大的影响。第四,离心泵在输送较大固体颗粒或粘稠度较高的介质时效果很差,这一点在应急排涝中是致命的缺点,一旦泵体由于堵塞或者叶片损坏不能继续工作时,带来的危害和造成的影响将会是非常巨大的。最后,离心泵车由于需要的附件较多,其整个系统体积较大、重量较重、移动不便。
应用领域广泛
大排量可移动式凸轮转子泵的出现彻底解决了这些问题。在欧美很多国家,越来越多的消防队和政府应急机构配备了这样的应急设备。与离心泵车不同,大排量可移动式凸轮转子泵和核心泵体是容积式的凸轮转子泵,无需任何阀门或抽真空泵就可以通过转子的相对旋转建立真空,产生自吸的效果。快速消防接头可以在非常短的时间内连接好管线,并在最短的时间内使整个系统开始工作。其流量可以根据泵的转速来调节,针对柴油驱动的凸轮转子泵可以通过调节电子油门的大小来控制转速、输出功率和油耗,针对电动机驱动的转子泵可以通过减速齿轮箱降低到工频转速,再通过重载荷变频器实现速度控制,使整个系统的输送稳定、噪音低、效率高。对于含有较大固体颗粒或者粘度较高的输送介质,凸轮转子泵可以通过转子间较大的腔体,平稳地将介质送走,平稳且低剪切,不会造成泵的卡死,损坏传动装置甚至驱动装置。整个可移动式系统结构非常简单,仅有凸轮转子泵头、减速齿轮箱、离合器、驱动柴油机和可移动式底座组成,整体重量仅为3000kg左右,运输方便、操作简单,可在任何紧急情况下快速响应,故障率低、可实现在线维修。
除了应用在排放路面、场地、建筑物的洼地地表积水和防止突发洪涝灾害以外,大排量可移动式凸轮转子泵还广泛地被应用于紧急供水(海水、淡水等),应急泵站,储罐,工厂事故后的污水或污油等污染物的清理和转移,污水井或矿井井下事故的清空,自来水厂或污水厂的循环、清空或转移等。
针对不同的现场条件,大排量可移动式凸轮转子泵还可以根据不同的需要提供多种多样的安装方式。可以配搭各种品牌的减速电机或手动无级调速减速电机,通过变频器或者手动无极调速旋钮实现速度调节、通过改变电源的相序实现正反转。在某些场合,可以根据现场条件提供气动马达或者液压马达的驱动方式,使整个系统更加的轻巧灵便。
在市政应急中一般搭配柴油驱动机,集成式的油箱使整个系统的续航工作能力大大增强,集成于底盘的消声装置和四周的防雨帘使整个系统适用于任何工作场所,智能化的控制系统面板使操作者方便做出启动、停止、加速和减速的操作,且整个系统完全不受外界电源的控制、方便可靠。
在德国瓦尔德克赖堡做污水处理厂,一台大排量可移动式Tornado凸轮转子泵正做试运行。转子泵安装在一辆卡车上,它的大流量输出和对高含固量的污水污泥的输送能力引人注目。来自于德国瓦尔德克赖堡耐驰集团的Erwin Weber先生说:“这台泵的额定流量大约在450m3/h左右,相当于130l/sec,也就是说它可以在大约2s内清空一个标准的浴池。”巴伐利亚州基姆湖污水处理和环保协会花费35000欧元买下了这台设备,主要用于他们自己的污水处理厂。当地协会的负责人Christian Freund先生说:“我们之所以买下这台泵是因为在我们协会中有10个这样的地区长期因为不能快速地清空大的储罐而烦恼,而且在必要的时候我们还可以把这台泵借给需要转移大量液体或者发生洪涝灾害的地区。”对于这台泵的试运行情况,Christian Freund 先生还说:“非常棒!这台泵表现得极好,运行平稳且噪音低,我们感到非常的满意!”随着象征着成功销售的丝带被剪断后,这台可移动式Tornado凸轮转子泵已正式交给了巴伐利亚州基姆湖污水处理和环保协会,开始了它意义重大的服役工作。
小结
在中国,越来越多的政府相关机构和环境保护部门也意识到环境保护和地质灾害应急防护的重要性,不断投入各种财力和物力逐步完善和解决存在的困难和不足,相信大排量可移动式凸轮转子泵凭借它流量稳定、整机结构紧凑、结构型式多样、流量易调节、可以反转、高效自吸性能、体积小、质量轻、可移动性优越、操作维护非常简单等性能特点必将会在这个重要的历史舞台上扮演着极其重要的角色。
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