螺杆泵的基本知識
螺杆泵按照螺(luó)杆的標準(zhǔn),可以分為不(bú)同的(de)類型。本文著重介紹最(zuì)為常用(yòng)的單螺杆泵、雙螺杆泵以及三螺杆泵。
1、 單螺杆泵:
單螺杆泵是(shì)一種新型的內齧(niè)合回轉式(shì)容積泵。主要(yào)工作(zuò)部件是偏心螺杆(轉子)和固定的襯套(定子)。
與其他泵相比,單螺杆泵有著自己獨特的優勢:
和離心泵相比,單螺杆泵不需要(yào)裝(zhuāng)閥門,而流(liú)量(liàng)是穩(wěn)定的線性流動。
和柱(zhù)塞泵(bèng)相比,單螺(luó)杆(gǎn)泵具有(yǒu)更好的自吸能力。
和隔(gé)膜泵相比,單(dān)螺杆泵可輸送各種混合雜質,含有氣體及(jí)固體顆粒或纖維的介(jiè)質,也可輸送各種腐蝕性物(wù)質。
和齒輪泵相比,單螺(luó)杆泵可輸(shū)送高粘度的物質。
與(yǔ)柱(zhù)塞泵、隔膜(mó)泵及齒輪泵不同的是,單螺杆泵可用於藥劑填充和計(jì)量。
單從結構上而言,雙(shuāng)螺杆(gǎn)泵是外齧合的螺杆泵。它利(lì)用相互齧(niè)合,互不接觸的兩根螺杆來抽送液體。在結(jié)構型式上雙螺杆泵也很齊全,有臥式、立式(shì)、帶加熱套等各種類型,可以輸送有(yǒu)顆粒的低粘度或高粘度介質,根據顆粒大小調節螺杆間距,選(xuǎn)用正確的材質,甚至可以輸送許多(duō)腐(fǔ)蝕性介質。
雙螺杆泵作為(wéi)一種(zhǒng)容積式泵,泵內吸入室應與排出(chū)室嚴密地隔開。這就要求泵體與螺杆外圓表(biǎo)麵及螺杆與螺杆(gǎn)間隙應盡可能(néng)小些。同時螺杆與泵體、螺杆與螺杆(gǎn)間(jiān)又相(xiàng)互形(xíng)成密(mì)封腔,保證密(mì)閉,否則就可能有液體從間隙中倒流回去。
雙螺杆泵獨特的結構使它可以(yǐ)實現無攪拌、無脈動、平穩(wěn)的輸送各種介質;由於泵(bèng)體結構保證泵的工作元件內始終存有泵送液體作為(wéi)密封液(yè)體,因此雙螺杆泵有很強(qiáng)的自吸能力,且能汽液混輸(shū)。雙螺杆泵的特(tè)殊設計還保證了泵有高的吸入性能即很小的NPSHr值。
雙螺杆泵又可分(fèn)為內置軸承和外置軸承(chéng)兩種形式。在內置軸(zhóu)承的結構型式中軸承由輸送(sòng)物(wù)進行潤滑。外置(zhì)軸承結構的雙螺杆泵則是工作腔同(tóng)軸承分(fèn)開。這種泵的結(jié)構和螺杆間存在側間隙,獨立(lì)潤滑的外置軸承允許其輸送各種非潤滑性介質。此外,調整同步齒輪使得螺杆不接觸,同時將輸出扭矩的一半傳給從動螺杆(gǎn)。如所有螺杆泵一樣,外置軸承式雙螺杆泵也有自吸能力,而且多數泵輸(shū)送元件本身都是雙吸對稱布置(zhì),可消除軸向力,也有很(hěn)大的吸高。
外(wài)置軸承的雙螺杆泵結構的優點大大拓寬了雙螺杆(gǎn)泵的使用範(fàn)圍,即:除了輸(shū)送潤滑性(xìng)良好的介質外,還可輸送大量的非潤滑性介質,各(gè)種粘度(最高粘度可達3*106mm/s)的介質(zhì)以及具有腐蝕(shí)性(酸、堿等性質),磨(mó)蝕性的液體;另外雙螺杆(gǎn)泵由於其恒定(dìng)間隙的存在以及型線(xiàn)上的特點(diǎn),其屬於非密封型容積泵(bèng),因此除了輸送純液體(tǐ)外(wài),還可(kě)輸送氣體和液體(tǐ)的混合物,即汽液混輸(shū),這也是雙螺杆泵(bèng)非常獨特的(de)優點之一;雙螺杆泵還可幹轉:由於運動部件在工作時互不接觸,因此短時的幹轉不會破壞(huài)泵(bèng)元件(jiàn),這(zhè)種特點給自動控製的流程提供了極大的方便,但(dàn)幹運轉時(shí)間受多種因素限製,一般很短。另外雙螺(luó)杆泵在輸(shū)送過程中無剪切,無乳化作用,因此不會破壞分子鏈結構和工況流程中所形(xíng)成的特定(dìng)的流體性質,並且由於傳動依靠同步(bù)齒輪,泵運(yùn)轉噪音低,振動小,工作平穩。
外置軸(zhóu)承式雙螺杆泵的(de)種種特(tè)性使它在油田化工和船舶工業中得(dé)到了廣泛的應用。它還可根據各種(zhǒng)使用情況分別采用普通鑄鐵、不鏽鋼等不同材(cái)料製造;輸送溫度可達250℃;而且具有不同方式的加熱結構,理論(lùn)流量可達2000立方米/小時。
三螺杆泵是轉(zhuǎn)子式容積泵(bèng),它是利用螺杆齧合(hé)原理,依靠旋轉的螺杆在泵套內相互(hù)齧(niè)合。
它主要是由固定在泵體中的襯套(泵缸)以及安插在泵缸中的主動(dòng)螺杆和與其齧合的兩根從動(dòng)螺杆所組成。三根互相齧(niè)合(hé)的螺杆,在泵缸(gāng)內按每個導程形成為一個密封(fēng)腔,造成吸排口之間的密封。
三螺杆泵把被輸送的介質封(fēng)閉在齧合腔內,沿螺杆軸(zhóu)向連續勻速地推至排出口(kǒu),為係統提(tí)供穩定的壓力(lì)。工作時,兩端(duān)分別作(zuò)用液體的吸(xī)排(pái)壓力,對螺杆產生軸向推力。此外,還(hái)通過主動螺杆的中央油孔將 高壓油引入各螺杆軸套的底部,從(cóng)而在螺(luó)杆(gǎn)下端會產生一個與軸向(xiàng)推力方向相反的平(píng)衡推力。所以,對於(yú)壓差小於10千克力/cm2的小型泵,可以(yǐ)采用止推軸承。由於兩從動螺杆與主動螺杆左(zuǒ)右對稱齧合,三螺杆泵作用在(zài)主動螺杆上的徑向力完(wán)全(quán)平衡,主動螺杆不承受彎曲負荷。從動螺杆所受徑向力沿其整個(gè)長(zhǎng)度都由泵缸襯套來(lái)支承,不需要在外端另設軸承,基本(běn)上也不承受(shòu)彎曲負荷。在運(yùn)行中,螺(luó)杆外圓表麵和泵缸內(nèi)壁之間形成的一層油膜,可防止金屬之間的直接接觸,使螺杆齒麵的磨損大大減少。
三螺杆泵和其它容(róng)積泵一樣,當泵的排出口完全封閉時,泵(bèng)內的壓力就(jiù)會上升到(dào)使泵損壞或使電動機過載的危險程度。所以,在泵的吸排(pái)口(kǒu)處,就必(bì)須設置安全閥。軸封通常采用機械軸封,並可根(gēn)據工作壓力高低采取不同的(de)形式。
三(sān)螺杆泵顯著(zhe)的特點(diǎn)是結構簡單、壓力脈動小、流量穩定、工作平穩可靠、允許高轉速、噪音低、效率高、壽(shòu)命長(zhǎng),有自吸能力。根據所輸送介(jiè)質需(xū)要,螺杆泵裝置可提供(gòng)加熱或冷卻結構。它適用於輸送各種無腐蝕性油類及類似油和(hé)潤滑性(xìng)液體。輸送液體的粘(zhān)度範圍一般為(wéi)3.0~760mm2/s(1.2~100°E),高粘度介質可通過加溫降粘後(hòu)輸送(sòng),其溫度一般不(bú)超過150℃。其流量範圍一般為0.2~250m3/h,最高工作壓力可達4MPa。
目前,三螺杆(gǎn)泵廣泛應用(yòng)於石(shí)油、化纖(xiān)、冶(yě)金、機械、電力、機床、船舶、玻璃、公路等各行各業(yè)。三(sān)螺(luó)杆泵適(shì)用於輸送(sòng)燃料油(yóu)、潤滑油、液壓油、原油、瀝青及其(qí)他類(lèi)似油的潤滑性液體。三螺杆泵(bèng)在工業領域中作潤滑泵,在液壓係統中作液壓泵,在燃油係統中(zhōng)作輸送及增壓泵;在輸油係統中作輸送及加油泵。
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