|
1、螺杆泵（screw pump） 螺杆泵是按迥转啮合容积式原理工作的新型泵种，其主要工作部件是偏心螺杆（转子）和固定的衬套（定子）。由于定子和转子的特殊几何形状，分别形成单独的密封容腔，介质在轴向被均匀推行流动，内部流速低，容积保持不变，压力稳定，因而不会产生涡流和搅动。除此之外，螺杆泵的定子选用多种弹性材料糅合制成，在高粘度流体、含有硬质悬浮颗粒介质或含有纤维介质的输送方面，与一般泵种相比具有明显优势，因此螺杆泵被广泛应用在出砂井和稠油井当中。 2、分类 按照螺杆数目分： 1）单螺杆泵——单根螺杆在泵体的内螺纹槽中啮合转动的泵； 2）双螺杆泵——由两个螺杆相互啮合输送液体的泵； 3）多螺杆泵——由多个螺杆相互啮合输送液体的泵。 按螺杆吸入方式分： 1）单吸式：介质从螺杆一端吸入，从另一端排出； 2）双吸式：介质从螺杆两端吸入，从中间排出。 3、按照泵轴位置分：卧式泵、立式泵。 3、驱动及结构形式 泵的驱动方式较多，一般有低速电机直联（6级、8级）、齿轮减速电机驱动、无级变速电机驱动等方式。传动可采用联轴器直接传动，或采用调速电机，三角带，变速箱等装置变速。 4、工作原理 当电动机带动泵轴转动时，螺杆一方面绕本身的轴线旋转，另一方面它又沿衬套内表面滚动，于是形成泵的密封腔室。螺杆每转一周，密封腔内的液体向前推进一个螺距，随着螺杆的连续转动，液体以螺旋形方式从一个密封腔压向另一个密封腔，最后挤出泵体。 5、螺杆泵的选型 螺杆泵应用广泛，有“螺杆泵可以输送任何介质”的说法。但这不是说某一种螺杆泵可输送所有的介质，而是根据介质的特性和性能参数数要求可以选择螺杆泵的不同类型。如果无意中挑选到不合适的泵螺杆泵，很有可能会带来不必要的麻烦。单螺杆泵、双、三和五螺杆泵，各有优点，在推广应用螺杆泵时必须有选择，只有充分利用其各自的特点，才能更好的实现节能、节材、增效益或满足某种特殊要求。下面以常见的单螺杆泵、双螺杆泵以及三螺杆泵为例介绍一些螺杆泵选型中的技巧。 单螺杆泵的选择主要集中在以下几个参数上： 1.单螺杆泵的压力确定：单螺杆泵最大输出压力是根据衬套级数即衬套（定子）的导程数来确定： 1级：最高工作压力为0.6 MPa； 2级：最高工作压力为1.2 MPa； 4级：最高工作压力为2.4 MPa； 由于输送介质情况不同，对于含有严重磨损性的介质，根据输送压力要求来选择合适的定子级数。 2.单螺杆泵转速的选择：单螺杆泵由于其结构特点，大部分使用在输送较高粘度的液体及含有颗粒的液体，因此其转数的选择非常关键。对于单螺杆泵转速的选择则主要依据介质的磨损性以及介质粘度。
3.单螺杆泵衬套橡胶材料的选择：单螺杆泵衬套为橡胶制品，也是单螺杆泵的一个易损件，它的选择好坏，直接影响衬套的寿命，一般正常情况下衬套的寿命为3-6个月，如果选用不当，衬套可能从钢管中脱落或橡胶掉块。 4.材料组合选择：输送不同性质的介质，需不同材料组合。 5.性能：一般单螺杆泵的性能表或特性曲线都是以20℃清水为介质（粘度为1cst）时的数据，对于输送不同粘度下的流量与轴功率不同。 6.轴封：根据需要和输送介质，可采用机械密封和填料密封两种，且这两种结构具有互换性。 7.泵的驱动方式：由于单螺杆泵为低速泵，泵的驱动方式较多，一般有低速电机直联（6级、8级）、齿轮减速电机驱动、无级变速电机驱动等方式。 双螺杆泵、三螺杆泵统称为多螺杆泵。多螺杆泵发明以来，已广泛用于泵送原油、燃料油、润滑油、动力液、食品、化学剂及合成纤维浆。目前全球约有上百万台多螺杆泵在运转。应用如此广泛的多螺杆泵在选择上当然也很为慎重。 对于双螺杆泵的选择也即是对其性能参数的选择： 1.流量：作为容积式泵，影响双螺杆泵流量的因素主要有转速、压力以及介质的粘度。 螺杆泵在工作时，两螺杆及衬套之间形成密封腔，螺杆每转动一周便由进口向出口移出一个密封腔，即一个密封腔体积的液体被排出去。在泵内部不出现泄漏的理想状态下，泵的流量与转速成正比。 但实际工作过程中，泵的密封腔有一定的间隙，且密封腔前、后存在压差，因此，有一部分液体回流，即存在泄漏。随着密封腔前、后压差升高，泄漏量逐渐增大。对于不同型线和结构，影响大小也各不相同。 对于双螺杆泵，粘度大的流体比粘度小的液体的泄漏要小，泄漏量与介质粘度有一定的比例关系。 2.压力：双螺杆泵的工作压力由出口负载决定，即出口阻力来决定。出口阻力与泵的出口处的压力是匹配的，出口阻力越大，工作压力也越大。若想知道压力，则需要用流体力学的知识对出口阻力精确的计算。 3.轴功率：泵的轴功率分为两部分，即：液压功率（压力液体的能量）和摩擦功率。 对于确定的压力和流量，其液压功率是一定的，因此影响轴功率的因素为摩擦率。 摩擦功率是由于运动部件的摩擦而消耗的那部分功率。显然摩擦功率是随着工作压差的增加而增加的，并且介质粘度的增加也会引起液体摩擦功率的增加。因此在选择配套电机时，介质的粘度也是一个非常重要的参考数据。尤其在输送高粘度介质时，需要作比较精确的计算。 4.吸上性能：泵工作分为以下几个阶段：吸入，此时液体连续不断地沿吸入管道移动；旋转的螺杆把能量传给工作液体；压出，此时液体带有克服压出管道系统所有阻力所必需的压力从泵中排出。 在以上三个阶段中，最为重要的阶段是必须保证泵的吸上条件，泵才能正常工作，这是泵工作的重要条件，否则就会发生气蚀，即引起振动，噪音等问题。 5.汽蚀余量：泵的汽蚀余量与泵的转速，导程以及泵所输送介质的粘度等因素都有关系，它随轴向流速，工作粘度的增大而增大。在吸入条件不好的情况下，宜选择小导程的双螺杆泵。这在选型时是很重要的。 6.双螺杆泵的转速选择常牵涉以下问题：通过选择合适的泵转速，以达到适当的性能参数如流量等。 随着粘度的不同，泵的转速亦应有所改变。 转速的选择实质也是吸上性能的问题，尤其是在高粘度的情况下，如果转速选得过高，就会引起吸入不足，从而产生噪音和振动等问题。因此需遵照有关原则选择转速。 综上所述，要综合地考虑以上各种因素，通过一系列的计算才能精确地知道泵的实际流量是否符合工况要求。 尽管三螺杆泵有诸多优势，但若选型不当，则不仅得不到满意的运行效果，而且会导致泵的噪音和振动，甚至严重损坏泵的内部零件，使泵系统不能正常工作，因此，选型人员应多方慎重考虑，合理选型，必要时应向有关技术人员咨询。 三螺杆泵选型时，要尽可能详尽地了解泵的使用条件，除了运行参数，如流量，压力需要清楚以外，输送介质的特性如介质的腐蚀性，含汽量，含固溶物的比率及固体颗粒的大小，以及介质的工作温度，粘度，比重，对材料的腐蚀性等和泵装置的吸入条件，安装条件均要了解。 类似于单螺杆泵和双螺杆泵，三螺杆泵的选择也主要从性能参数上去考虑。 泵转速的选择主要是依据被输送介质粘度和规格来确定其范围。 输送高粘度介质时，泵应选低转速，若粘度较低，相应可选择高转速：介质粘度＞20°E时，对于大规格的泵（主杆外径60mm以上），转速以970rpm或720rpm为宜，如果粘度更高（粘度〉80°E）如粘胶液，可降低转速使用，推荐200-500rpm；对于小规格的泵，介质粘度〉20°E时，转速以1450rpm或970rpm为宜，如果粘度更高（粘度〉80°E），可降低转速使用，推荐300-600rpm； 由于泵的转速越高，在相同性能参数下，泵的体积就越小，但由于转速高，摩擦功率高，泵的磨损就大，寿命就短，如果输送介质的润滑性比较差或含有微量杂质，应选择较低转速，以使泵保持较长的寿命，推荐在1450rpm以下。 结构的选择可根据泵的安装和使用条件参考三螺杆泵的系列和型式来进行，这其中又有四个可参考的原则：输送润滑性油类，温度在80℃以下选择内置轴承结构的泵；温度超过80℃或输送介质润滑性差时，选择外置轴承结构的泵；输送流动性差，粘度较高的介质或需要所输送介质进行加热或保温时选择双层加热泵体结构的泵；高温输送时，应选择耐高温的材料所制成的泵。 另外，根据不同的情况，要综合考虑泵的材料组合、吸入能力、配套电机的选配的因素。只要选型得当，维护合理，三螺杆泵就可保证令人满意的运行。 6.螺杆泵的运行操作 泵起动之前，将吸入和排出阀全部打开; 1) 首次起动泵或再次使用长期封存的泵，应注入所输入液体，借助辅助工具转动泵轴几次，这样不会损坏定子。泵不能无液起动，无液起动会损坏定子;（因为定子和转子之间的间隙相当小）。 2) 启动电机片刻，检查泵的旋转方向，确认与泵壳上所标的方向一致后方可启动运行; 3) 启动泵后，观察压力表和真空表的读数是否满足要求，注意泵的声音、振动等运转情况，发现不正常应马上停车检查 4) 在初始启动过程中，填料密封(特别是聚四氟乙烯)允许的起始泄漏量，在初始启动过程的15分钟间，应均匀的调整螺母。每次大约1/8转，调整到最低泄漏量。若填料函温度急剧升高，泄漏量急剧减小，应马上松开螺母，重复以上过程; 5) 泵在正常运转时，是通过调节转速来控制流量; 7.螺杆泵的保养与维护 1) 螺杆泵在初次启动前，应对集泥池、进泥管线等进行清理，以防止在施工落下的石块、水泥块及其他金属物品进入破碎机或泵内。平时启启动前应打开进出口阀门并确认管道通畅后方可动作，对正在运转的泵在巡视中应主要注意其螺栓是否有松动、机泵及管线的振动是否超标、填料部位滴水中否在正常范围、轴承及减速机温度是否过高、各运转部位是否有异常声响。 2) 作为螺杆泵，它所输送的介质在泵中还起对转子的冷却及润滑作用，因此是不允许空转的，否则会因磨擦和发热损坏定子及转子。在泵初次使用之前应向泵的吸入端注入流体介质或者润滑液，如甘油的水溶液或者稀释的水玻璃、洗涤剂等等，以防初期启动时泵处于磨擦状态。在污水处理行业有时会发生污泥或者浮渣中的大块杂质(如包装袋等)将吸入管道堵塞的情况，应昼避免这各种现象的出现。如不慎发生此类情况应立即停泵清理，以保护泵的的安全运行。 3) 泵和电机安装的轴度精确与否， 是泵地否平衡运转的首要条件。虽然泵在出厂前均经过精确的调定，但底座安装固定不当会导致底座扭曲，引起同轴度的超差。因此在首次运转前，或在大修后应校验其同轴度。 4) 基座螺栓及泵上各处的螺栓。 在运行过程中，基座螺栓的松动会造成机体的振动、泵体移动、管线破裂等现象。因此对基座螺栓的经常紧固是十分必要的，对泵体上各处的螺栓也应如此。在工作中应经常检查电机与减速机之间、减速机与吸入腔之间以及吸入腔与定子之间的螺栓是否牢固。 5) 万向节或者挠性连接处的螺栓。 尽管螺栓的生产厂家都对这些螺栓有各种防松措施，但由于处在运行中震动较大，仍可能有一此螺栓发生松动，一旦万向节或挠性轴脱开，将使泵造成进一步的损坏，因此每运转300～500h，应打开泵对此处的螺栓进行检查、紧固，并清理万向节或者挠性轴上的缠绕物。 6) 填料函 在正常运行时，填料函处同离心泵的填料函一样，会有一定的滴水，水有填料与轴之间起到润滑作用，减轻泵轴或套的磨损。正常滴水应在每分钟50~150滴左右，如果超过这个数不应紧螺栓。如仍不能奏效就应及时更换盘根。在螺杆泵输送初沉池污泥或消化污泥时，填料盒处的滴水应以污泥中渗出的清液为主，如果有很稠的污泥漏出，即使数量不多也会有一些砂粒进入轴与填料之间，会加速轴的磨损。 当用带冷却的填料环时，应保持冷却水的畅通与清洁。 7) 尽量避免过多的泥砂进入螺杆泵。 8) 螺杆泵的润滑 螺杆泵的润滑部位主要有三个： a.变速箱：变速箱一般采用油润滑，在磨合阶段(200～500h)以后更换一次润滑油，以后每2000～3000h应换一次油。所采用的润滑油标号应严格按说明书上的标号，说明书未规定标号的可使用质量较好的重载齿轮油。 b.轴承架内的滚动轴承：这一部位一般采用油脂润滑， c.联轴节：联轴节包裹在橡皮护套中，采用销子联轴节的是用脂润滑，一般不需要经常更换润滑脂，但如果出现护套破损或者每次大修时，一般用油润滑，应每2000h清洗换油一次，输送污泥及浮渣的螺杆泵可使用68号机械油。 d.使用挠性连油杆的螺杆泵由于两端属刚性连接，可免去加油清洗的麻烦。 8.螺杆泵结构演示 单螺杆泵
（有个人观点，请在页面底部留言评论） |
|
|
