螺桿泵簡介及原理

螺旋泵，亦稱“螺旋揚水機”、原動機通過變速裝置帶動螺旋泵軸旋轉時，水就進入葉片，沿螺旋型流道上升，直至出流。結構簡單，制造容易，流量較大，水頭損失小，效率較高，便于維修和保養，但揚程低，轉速低，需設變速裝置。多用于灌溉、排澇，以及提升污水、污泥等場合。中國從20世紀70年代開始使用。螺旋泵的裝置包括原動機、變速傳動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。當泵軸旋轉時，螺旋葉片將水池中的水推入葉槽，水在螺旋的旋轉葉片作用下，沿螺旋軸一級一級往上提升，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械能轉換為輸送液體的位能和動能。

(1)安裝傾角(θ)。安裝傾角指螺旋泵軸對水平面的夾角。它直接影響泵的效率和流量。據有關資料介紹，傾角每增加一度，效率大約降低3%。一般認為傾角在30°～40°為經濟。

(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)轉速(n)。螺旋泵的轉速較慢，一般為20～80 r/min。實驗資料證明：螺旋泵的外徑較大時，轉速宜減小。

(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佳比例為2:1。

(6)頭數(Z)。頭數指螺旋葉片的片數，一般為1～4片。它們相隔一定的間距環繞泵軸螺旋上升。頭數越多，泵效率也越高。對于一定直徑的螺旋泵，每增加一個葉片頭數，提升能力約增加20%。

(7)導程和螺距。螺旋葉片環繞泵軸螺旋上升360°所經軸向距離，即為一個導程λ。螺距S和導程λ的關系如下：

(8)流量(Q)和軸功率(N)。流量可按下式計算：

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為提水斷面率；n為轉速(r/min)；η為泵的效率(%)；ρ為所提升的液體密度(kg/m³)；Q為流量(m³/s)；H為提升高度(m)。