單螺桿泵你真的了解透徹了?
螺桿泵屬容積式轉(zhuǎn)子泵,誕生于1931年。由于結(jié)構(gòu)*,有自吸能力、效率高、體積小、工作可靠,且可輸送粘度范圍寬廣的各種介質(zhì),螺桿泵被廣泛應(yīng)用于石油化工、航運(yùn)、電力、機(jī)械液壓系統(tǒng)、食品、造紙、污水處理等工業(yè)部門(mén)。
作為節(jié)能和節(jié)材產(chǎn)品,螺桿泵在我國(guó)的應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大,需求量連年增長(zhǎng),越來(lái)越受到重視。雖然我國(guó)國(guó)內(nèi)的螺桿泵與國(guó)外專(zhuān)業(yè)公司相比還存在差距,但隨著我國(guó)螺桿泵科研力量的投入及應(yīng)用實(shí)踐的增多,螺桿泵在替代原來(lái)傳統(tǒng)技術(shù)方面必將取得良好的使用效果,實(shí)現(xiàn)節(jié)能、節(jié)材效益。
螺桿泵的基本知識(shí)
螺桿泵的家族雖然稱(chēng)不上龐大,但是按照螺桿的標(biāo)準(zhǔn),它也可以分為不同的類(lèi)型。本文著重介紹為常用的單螺桿泵、雙螺桿泵以及三螺桿泵。
1、單螺桿泵:
單螺桿泵是一種的內(nèi)嚙合回轉(zhuǎn)式容積泵。主要工作部件是偏心螺桿(轉(zhuǎn)子)和固定的襯套(定子)。
與其他泵相比,單螺桿泵有著自己*的優(yōu)勢(shì):
和離心泵相比,單螺桿泵不需要裝閥門(mén),而流量是穩(wěn)定的線(xiàn)性流動(dòng)。
和柱塞泵相比,單螺桿泵具有更好的自吸能力。
和隔膜泵相比,單螺桿泵可輸送各種混合雜質(zhì),含有氣體及固體顆?;蚶w維的介質(zhì),也可輸送各種腐蝕性物質(zhì)。
和齒輪泵相比,單螺桿泵可輸送高粘度的物質(zhì)。
與柱塞泵、隔膜泵及齒輪泵不同的是,單螺桿泵可用于藥劑填充和計(jì)量。
螺桿泵的工作原理及性能
雖然螺桿泵有著不同的類(lèi)型,應(yīng)用于不同領(lǐng)域螺桿泵的特點(diǎn)也不盡相同。但從根本而言,螺桿泵的基本工作原理是一致的。
1、螺桿泵的基本工作原理
螺桿泵是利用螺桿的回轉(zhuǎn)來(lái)吸排液體的。中間螺桿為主動(dòng)螺桿,由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)回轉(zhuǎn),兩邊的螺桿為從動(dòng)螺桿,隨主動(dòng)螺桿作反向旋轉(zhuǎn)。
各螺桿相互嚙合,螺桿與襯筒內(nèi)壁緊密配合,在泵的吸入口和排出口之間,就會(huì)被分隔成一個(gè)或多個(gè)密封空間。隨著螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)和嚙合,這些密封空間在泵的吸入端不斷形成,將吸入室中的液體封入其中,并自吸入室沿螺桿軸向連續(xù)地推移至排出端,將封閉在各空間中的液體不斷排出。這就是螺桿泵的基本工作原理。
從上述工作原理可以看出,可以更清晰地了解螺桿泵的優(yōu)點(diǎn):
壓力和流量范圍寬闊;運(yùn)送液體的種類(lèi)和粘度范圍寬廣;因?yàn)楸脙?nèi)的回轉(zhuǎn)部件慣性力較低,故可使用很高的轉(zhuǎn)速;吸入性能好,具有自吸能力;流量均勻連續(xù),振動(dòng)小,噪音低;與其它回轉(zhuǎn)泵相比,對(duì)進(jìn)入的氣體和污物不太敏感;結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí),安裝保養(yǎng)容易。
相應(yīng)地,螺桿泵存在的缺點(diǎn)也比較明顯:螺桿的加工和裝配要求較高;泵的性能對(duì)液體的粘度變化比較敏感。
2、螺桿泵的性能
螺桿泵的性能參數(shù)有兩項(xiàng):排量、功率。
螺桿泵的理論排量可由下式計(jì)算:Qt=60Ftnm3/h;其內(nèi)部泄漏量一般用Qs來(lái)表示:Qs=αp/σm。
泵在壓送不同粘度的液體時(shí),其排量會(huì)發(fā)生變化。
排量和粘度的關(guān)系可由下式表示:Q2=Qt-(Qt-Q1)(σ1/σ2)m
螺桿泵的軸功率一般為水功率、摩擦功率和泄漏損失功率這三部分的總和。
水功率是指單位時(shí)間內(nèi)泵傳給液體的能量,也稱(chēng)輸出功率;摩擦功率是指液體粘性阻力產(chǎn)生的摩擦損失;泄漏損失是指液體從高壓處漏回低壓處所造成的功率損失。當(dāng)泵運(yùn)送的液體粘度不同時(shí),泵的軸功率也將不同。
螺桿泵的選型
螺桿泵應(yīng)用廣泛,有「螺桿泵可以輸送任何介質(zhì)」的說(shuō)法。但這不是說(shuō)某一種螺桿泵可輸送所有的介質(zhì),而是根據(jù)介質(zhì)的特性和性能參數(shù)數(shù)要求可以選擇螺桿泵的不同類(lèi)型。如果無(wú)意中挑選到不合適的泵螺桿泵,很有可能會(huì)帶來(lái)不必要的麻煩。單螺桿泵、雙、三和五螺桿泵,各有優(yōu)點(diǎn),在推廣應(yīng)用螺桿泵時(shí)必須有選擇,只有充分利用其各自的特點(diǎn),才能更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能、節(jié)材、增效益或滿(mǎn)足某種特殊要求。下面以常見(jiàn)的單螺桿泵、雙螺桿泵以及三螺桿泵為例介紹一些螺桿泵選型中的技巧。
?、瘛温輻U泵的選型要點(diǎn)
單螺桿泵的選擇主要集中在以下幾個(gè)參數(shù)上:
1.單螺桿泵的壓力確定:
單螺桿泵大輸出壓力是根據(jù)襯套級(jí)數(shù)即襯套(定子)的導(dǎo)程數(shù)來(lái)確定:
1級(jí):MAX工作壓力為0.6MPa;
2級(jí):MAX工作壓力為1.2MPa;
4級(jí):MAX工作壓力為2.4MPa;
由于輸送介質(zhì)情況不同,對(duì)于含有嚴(yán)重磨損性的介質(zhì),根據(jù)輸送壓力要求來(lái)選擇合適的定子級(jí)數(shù)。
2.單螺桿泵轉(zhuǎn)速的選擇:
單螺桿泵由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),大部分使用在輸送較高粘度的液體及含有顆粒的液體,因此其轉(zhuǎn)數(shù)的選擇非常關(guān)鍵。對(duì)于單螺桿泵轉(zhuǎn)速的選擇則主要依據(jù)介質(zhì)的磨損性以及介質(zhì)粘度。
3.單螺桿泵襯套橡膠材料的選擇:
單螺桿泵襯套為橡膠制品,也是單螺桿泵的一個(gè)易損件,它的選擇好壞,直接影響襯套的壽命,一般正常情況下襯套的壽命為3-6個(gè)月,如果選用不當(dāng),襯套可能從鋼管中脫落或橡膠掉塊。
4.材料組合選擇:
輸送不同性質(zhì)的介質(zhì),需不同材料組合。
5.性能:
一般單螺桿泵的性能表或特性曲線(xiàn)都是以20℃清水為介質(zhì)(粘度為1cst)時(shí)的數(shù)據(jù),對(duì)于輸送不同粘度下的流量與軸功率不同。
6.軸封:
根據(jù)需要和輸送介質(zhì),可采用機(jī)械密封和填料密封兩種,且這兩種結(jié)構(gòu)具有互換性。
7.泵的驅(qū)動(dòng)方式:
由于單螺桿泵為低速泵,泵的驅(qū)動(dòng)方式較多,一般有低速電機(jī)直聯(lián)(6級(jí)、8級(jí))、齒輪減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)、無(wú)級(jí)變速電機(jī)驅(qū)動(dòng)等方式。