螺桿泵簡介
單螺桿泵(helical rotor pump;single-screw pump;mono pump)屬于轉子式容積泵,它是依靠螺桿與襯套相互嚙合在吸入腔和排出腔產生容積變化來輸送液體的。它是一種內嚙合的密閉式螺桿泵,主要工作部件由具有雙頭螺旋空腔的襯套(定子)和在定子腔內與其嚙合的單頭螺旋螺桿(轉子)組成。當輸入軸通過萬向節驅動轉子繞定子中心作行星回轉時,定子 — 轉子副就連續地嚙合形成密封腔,這些密封腔容積不變地作勻速軸向運動,把輸送介質從吸入端經定子 — 轉子副輸送至壓出端,吸入密閉腔內的介質流過定子而不被攪動和破壞。單螺桿泵分類:整體不銹鋼單螺桿泵,軸不銹鋼單螺桿泵。
單螺桿泵在發達國家已廣泛使用,德國稱“偏心轉子泵”。由于其優良的性能,在國內的應用范圍也在迅速擴大。它的大特點是對介質的適應性強,流量平穩,壓力脈動小,自吸能力高,這是其它任何泵種所不能替代的。
螺桿泵原理
螺桿泵是利用螺桿的回轉來吸排液體的,中間螺桿由原動機帶動回轉, 兩邊的螺桿為從動螺桿,隨主動螺桿作反向旋轉。主,從動螺桿的螺紋均為雙頭螺紋。由于各螺桿的相互嚙合以及螺桿與襯筒內壁的緊密配合,在泵的吸 入口和排出口之間, 就會被分隔成一個或多個密封空間。隨著螺桿的轉動和嚙合,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地推移至排出端,將封閉在各空間中的液體不斷排出,猶如一螺母在螺紋回轉時被不斷向前推進的情形那樣,這就是螺桿泵的基本工作原理。
使用范圍
使用范圍極廣,主要應用于:環境保護,船舶工業,石油工業,醫藥,日化,釀造業,建筑工業,采礦工業,化學工業,印刷,造紙工業。
適用范圍
輸送高粘度介質:根據泵的大小不同可以輸送粘度從0-200000厘泊的介質。
含有顆粒或纖維的介質:顆粒直徑可以30mm(不超過轉子偏心距)。纖維長可以350mm(相當0.4位轉子的螺距)。其含量一般可達介質窖的40%,若介質中的固體物為細微之粉沫狀時,高含量可達60%或更高也能輸送。要求輸送壓力穩定,介質固有結構不受破壞時,選用單螺桿泵輸送為理想。
產品特點
單螺桿泵由于結構和工作特性,與活塞泵離心泵,葉片泵,齒輪泵相比具有下列諸多優點:
1,能輸送高固體含量的介質;
2,流量均勻壓力穩定,低轉速時更為明顯;
3,流量與泵的轉速成正比,因而具有良好的變量調節性;
4,一泵多用可以輸送不同粘度的介質;
5,泵的安裝位置可以任意傾斜;
6,適合輸送敏感性物品和易受離心力等破壞的物品;
7,體積小,重量輕,噪聲低,結構簡單,維修方便。
選型問題
選用泵的規格是根據被輸送液體的性質和流量,壓力來決定的,而泵的轉速則由輸送液體的粘度和腐蝕性,作為主要參數來選擇,才能保證泵可靠運行。
泵的設計轉速為輸送清水或清水相類似的無腐蝕性液體時允許高轉速,在實際使用中因介質性質與壽命要求不同,選用時一般都應低于設計轉速。對高粘度和含顆粒介質,一般采用設計轉速的1/2-1/3 或更低些,低轉速對泵的磨損有利,但在使用后由于定子的磨損流量下降,這時可適當提高轉速,以補償流量下降也為常策。
輸送介質的溫度應在 -10 ℃~80℃特殊情況可高達120℃。
泵的每級(定子的一個導程)正常壓力為 0.6Mpa,短時間(不超過30分鐘)內允許高達0.8Mpa,當磨損后在相同輸出壓力時的容積效率要逐步下降。
泵送清水時吸程為 8米,實際使用建議不超過6.5米,當泵送高粘度介質時,應以正壓吸入。
力 允許電機 必需汽 進口法 出口法 允許顆 允許纖
(m3/h) (Mpa) 高轉數 功率 蝕余量 蘭通徑 蘭通徑 粒直徑 維長度
(r/min) (kw) (m) (mm) (mm) (mm) (mm)
G20-1 0.8 0.6 960 0.75 4 25 25 1.5 25
G20-2 1.2 1.5
G25-1 2 0.6 960 1.5 32 25 2 30
G25-2 1.2 2.2
G30-1 5 0.6 960 2.2 50 40 2.5 35
G30-2 1.2 3
G35-1 8 0.6 960 3 65 50 3 40
G35-2 1.2 4
G40-1 12 0.6 960 4 80 65 3.8 45
G40-2 1.2 5.5
G50-1 20 0.6 960 5.5 4.5 100 80 5 50
G50-2 1.2 7.5
G60-1 30 0.6 720 11 5 125 100 6 60
G60-2 1.2 15
G70-1 45 0.6 720 11 150 125 8 70
G70-2 1.2 18.5
G85-1 65 0.6 630 15 150 150 10 80
G85-2 1.2 30
G105-1 100 0.6 500 30 200 200 15 110
G105-2 1.2 55
G135-1 150 0.6 400 45 250 250 20 150
G135-2 1.2 90
常見故障
單螺桿泵再抽一些井中的油時經常會遇到的故障:桿斷脫,泵漏失,定子溶脹,定子脫膠,管漏失等,下面具體介紹下。
1,桿斷脫
由于單螺桿泵抽油桿負荷過大,磨損或誤操作等原因,引起抽油桿斷裂,脫扣或擼扣的情況,具體表現為:在短期內,泵效大幅度下降,動液面迅速上升,電流下降甚至接近空載電流。扭矩和軸向力仍為平穩直線,但由于缺少了井下泵的工作扭矩,光桿扭矩值遠小于正常工作范圍,軸向力缺少了液壓力對轉子產生的軸向力,因此也小于正常范圍,根據斷脫部位,桿柱自重產生的軸向力不同,據此可計算出桿柱斷脫深度。
2,泵漏失
由于單螺桿泵的定子橡膠磨損,造成定轉子過盈減小,泵承壓能力下降。因此,漏失量增加。具體表現為:泵效逐漸下降,動液面逐漸上升,電流逐漸下降。由于漏失量加大,泵有功扭矩下降,扭矩低于正常范圍。由于液壓力產生的軸向力下降,軸向力低于正常范圍,但仍大于桿柱在采出液中的重量。
3,定子溶脹
由于采出液的作用。單螺桿泵的定子橡膠發生溶脹,造成定轉子過盈增加,泵效和動液面正常,電流增加,由于過盈大,定轉子的初始扭矩增加,因此光桿扭矩增加,超過正常范圍,嚴重時會造成定轉子抱死,但軸向力正常。
4,定子脫膠
定子脫膠是由于定子粘接強度不夠造成。表現形式為泵效急劇下降,動液面上升,電流下降并波動。脫膠時,泵有功扭矩為零,光桿扭矩下降很大。另外,由于脫膠后定轉子之間發生不規則摩擦。光桿扭矩會出現不規則液動。液壓力產生的軸向力為零,因此,光桿軸向力低于正常范疇,但仍高于桿柱在采出液的重量。
5,管漏失
管漏失是由于油管壁上存在裂縫造成的。現象為泵效下降,動液面上升,電流減小。由于單螺桿泵工作壓差減小,泵有功扭矩下降,光桿扭矩低于正常范圍,液壓力產生的軸向力減小,光桿軸向力略低于正常范圍,但仍高于桿柱在液體中的重量。
這是單螺桿泵在抽井中的油時常遇到的故障類型,在使用時一定要注意。