目前國內(nèi)的污水處理用泵主要有污水泵、污泥泵、潛水軸流泵、旋流泵、螺旋離心泵等.綜觀應(yīng)用情況，現(xiàn)有各種污水處理用泵雖然具有抽送含顆粒、雜質(zhì)混合液的較好性能，但由于受泵型結(jié)構(gòu)所限，泵在工作中會時常發(fā)生繞纏與堵塞故障，而且對物料破壞嚴(yán)重，更無法用于抽送長纖維、大粒徑固體物和要求不損傷的物料(活性污泥)，遠不能滿足污水處理等行業(yè)的需要。雖然螺旋離心泵具備無堵塞、高性能等特點，適合用于污水處理，但不能提供所需的大流量。因而，具備大流量、無堵塞、無損性和高性能的污水處理用泵是今后的發(fā)展趨勢.本研究通過CFD數(shù)值模擬，分析了螺旋軸流泵的內(nèi)部流動規(guī)律，并開發(fā)出一種結(jié)構(gòu)緊湊、無堵塞、無纏繞、無損性且大流量的螺旋軸流泵。
軸流泵葉輪裝有2～7個葉片，在圓管形泵殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)。葉輪上部的泵殼上裝有固定導(dǎo)葉，用以消除液體的旋轉(zhuǎn)運動，使之變?yōu)檩S向運動，并把旋轉(zhuǎn)運動的動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ�。軸流泵通常是單級式，少數(shù)制成雙級式。流量范圍很大，為180～360萬立方米/時；揚程一般在20米以下。軸流泵一般為立式，葉輪浸沒在水下面，也有臥式或斜式軸流泵。小型軸流泵的葉輪安裝位置高出水面時，需要用真空泵排氣引水啟動。軸流泵的葉片分固定式和可調(diào)式兩種結(jié)構(gòu)。大型軸流泵的使用工況（主要指流量）在運行中常需要作較大的變動，調(diào)節(jié)葉片的安裝角可使泵在不同工況下保持在高效率區(qū)運行。小型泵的葉片安裝角一般是固定的。軸流泵屬于動力式泵中比轉(zhuǎn)數(shù)最高的一種，比轉(zhuǎn)數(shù)為 500～1600。泵的流量-揚程、流量-軸功率特性曲線在小流量區(qū)較陡，故應(yīng)避免在這一不穩(wěn)定的小流量區(qū)運行。軸流泵在零流量時的軸功率最大，因此泵在啟動前必須先打開排出管路上的閥，以減小啟動功率。軸流泵主要適用于低揚程、大流量的場合，如灌溉、排澇、船塢排水、運河船閘的水位調(diào)節(jié)，或用作電廠大型循環(huán)水泵。揚程較高的軸流泵（必要時制成雙級）可供淺水船舶的噴水推進之用。
鑒于目前我國污水處理的嚴(yán)峻形勢，開發(fā)出一種流暢、高效、大流量的污泥回流泵至關(guān)重要.據(jù)前人研究和試驗結(jié)果可知：當(dāng)離心泵和旋流泵的水流流經(jīng)泵葉輪時，有一個突然的90°轉(zhuǎn)角，許多絮凝體被打碎且很容易造成纖維物質(zhì)纏繞；阿基米德螺旋泵雖然能夠輸送高固體含量的污水，但結(jié)構(gòu)龐大，受場地的限制而不能使用；螺旋離心泵具備無堵塞、無纏繞和無損性，柔性輸送，使活性污泥中的菌膠團結(jié)構(gòu)基本保持完整，仍保持其物理性質(zhì)，但不能提供所需的大流量，且徑向尺寸大，安裝不便；潛水軸流泵具有大流量、結(jié)構(gòu)緊湊等特點，但對所輸送的介質(zhì)有較嚴(yán)格的要求，容易被纖維狀物質(zhì)纏繞造成堵塞，燒壞電機，并且流量揚程曲線存在馬鞍區(qū)，流動損失較大。
螺旋軸流泵的開發(fā)是基于兩相流理論，為輸送固液混合物設(shè)計的一類新型泵，尤其適用于作為污泥回流泵.其工作原理是泵軸帶動螺旋型葉輪旋轉(zhuǎn)，介質(zhì)在螺旋葉片的束縛下沿螺旋線方向拋出，經(jīng)過空間導(dǎo)葉導(dǎo)流后，沿軸向流出；其特殊形式的葉輪結(jié)構(gòu)工作時產(chǎn)生的液流壓力與流速趨于均勻，既無水流沖擊，又能強制進料，具有極好的通過性能。由于其結(jié)合了螺旋泵和軸流泵的優(yōu)點，且其比轉(zhuǎn)數(shù)高達570以上，因此稱為螺旋軸流泵。
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