1螺杆泵的基本工作原理
螺杆泵是利用螺杆的回转来吸排的。由于各螺杆的相互啮合以及螺杆与衬筒内壁的紧密配合,在泵的吸 入口和排出口之间, 就会被分隔成一个或多个密封空间。随着螺杆的转动和啮合,这些密封空间在泵的吸入端不断形成,将吸入室中的流体封入其中,并自吸入室沿螺杆轴向连续地推移至排出端,将封闭在 各空间中的液体不断排出,犹如一螺母在螺纹回转时被不断 向前推进的情形那样,这就是螺杆泵的基本工作原理。螺杆的螺纹段的长度至少要大于一个导程。
1.单螺杆泵的概念
单螺杆泵是一种新型的内啮合回转式容积泵。主要工作部件是偏心螺杆(转子)和固定的衬套(定子)。
2.与其他泵相比,单螺杆泵的优势
和离心泵相比,单螺杆泵不需要装阀门,而流量是稳定的线性流动。
和柱塞泵相比,单螺杆泵具有更好的自吸能力。
和隔膜泵相比,单螺杆泵可输送各种混合杂质,含有气体及固体颗粒或纤维的介质,也可输送各种腐蚀性物质。
和齿轮泵相比,单螺杆泵可输送高粘度的物质。
与柱塞泵、隔膜泵及齿轮泵不同的是,单螺杆泵可用于药剂填充和计量。
螺杆泵是一种利用螺杆的旋转来吸排液体的泵,它最适于吸排黏稠液体。它的主要工作部件是偏心螺旋体的螺杆(称转子)和内表面呈双线螺旋面的螺杆衬套(称定子)。其工作原理是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。螺杆泵是一种新型的输送液体的机械,具有结构简单、工作安全可靠、使用维修方便、出液连续均匀、压力稳定等优点。泵的工作原理
单螺杆泵是一种内啮合偏心回转的容积泵,泵的主要构件:一根单头螺旋的转子和一个通常用弹性材料制造的具有双关螺旋的定子,当转子在定于型腔内绕定子的轴线作行星回转时,转定子之间形成的密闭腕就沿转子螺线产生位移;因此就将介质连续地,均速地、而且容积恒定地从吸入口送到压出端,基于这件特性,单螺杆泵特别适合于下列工况的工作。
输送高粘度介质:根据泵的大小不同可以输送粘度从37000-200000厘泊的介质。
含有颗粒或纤维的介质:颗粒直径可以这30mm(不超过转子偏心距)。纤维长可以350mm(相当0.4位转子的螺距)。其含量一般可达介质窖的40%,若介质中的固体物为细微之粉沫状时,最高含量可达60%或更高也能输送。要求输送压力稳定,介质固有结构不爱破坏时,选用单螺杆泵输送最为理想。
型号标记:示例:
国际型号表示方法:
泵的特点
单螺杆泵由于结构和工作特性,与活塞泵离心泵、叶片泵、齿轮泵相比具有下列诸多优点:
能输送高固体含量的介质;
流量均匀压力稳定,低转速时更为明显;
流量与泵的转速成正比,因而具有良好的变量调节性;
一泵多用可以输送不同粘度的介质;
泵的安装位置可以任意倾斜;
适合输送敏性物品和易受离心力等破坏的物品;
体积小,重量轻、噪声低,结构简单,维修方便。
泵的用途
在建筑业里用于砂浆的输送和喷涂,灌浆等。
单螺杆泵可以广泛用于下列工业部门,输送各种介质。
化学工业:酸、碱、盐液,各种粘滞、糊状乳状化学浆液。
勘探采矿:各种钻探泥浆、采矿用水、浮先浆状物和浮液。
造船业:船底污水、污油、各种燃油淡水。
陶瓷工业:陶土、粘土、釉料。
能源工业:各种燃油、油煤浆、水煤浆、煤泥及核废料。
污水处理:污水、污油、淤泥。
造纸业:各种纤维素纸浆、涂料、黑液。
医药、食品、化妆工业:各种粮浆果浆、淀粉糊、膏剂、母液、薯泥、酒及酒糟等。
其它农林牧副渔业:也有广泛用途。
泵的选用
选用泵的规格是根据被输送液体的性质和流量、压力来决定的,而泵的转速则由输送液体的粘度和腐蚀性、作为主要参数来选择,才能确保泵的可靠运行。于此推荐(图二)供参考。
泵的设计转速为输送清水或清水相类似的无腐蚀性液体时允许最高转速,在实际使用中因介质性质与寿命要求不同,选用时一般都应低于设计转速,对高粘度和含颗粒介质,一般采用设计转速的 1/2-1/3 或更低些,低转速对泵的磨损有利,但在使用后由于定子的磨损流量下降,这时可适当提高转速,以补偿流量下降也为常策。输送介质的温度应在 -10 ℃~80℃特殊情况可高达120℃。
泵的每级(定子的一个导程)正常压力为 0.6Mpa,短时间(不超过30分钟)内允许高达0.8Mpa,当磨损后在相同输出压力时的容积效率要逐步下降。
泵送清水时最高吸程为 8米,实际使用建议不超过6.5米,当泵送高粘度介质时,应以正压吸入。
螺杆泵有以下优点:
1)压力和流量范围宽阔;
2)运送液体的种类和粘度范围宽广;
3)因为泵内的回转部件惯性力较低,故可使用很高的转速;
4)吸入性能好,具有自吸能力;
5)流量均匀连续,振动小,噪音低;
6)与其它回转泵相比,对进入的气体和污物不太敏感;
7)结构坚实,安装保养容易。
螺杆泵的缺点是:
螺杆的加工和装配要求较高对液体的粘度变化比较敏感;美可斯螺杆泵的性能卓越,使用专用机械加工螺杆,可以为各行业的批量产品加工核心部分,并参与设计。
螺杆泵的性能计算方法
1 排量
螺杆泵的理论排量可由下式计算:
Qt=60Ftn m3/h
式中:F—泵缸的有效截面积,cm2;t—螺杆螺纹的导程, m;n—主动螺杆的每分钟转数。
螺杆泵的内部泄漏量Qs:
Qs=αp/σm
式中:p—泵的工作压力;σ—所排送的液体的粘度;α—与 螺杆直径和有效长度有关的系数;m=0.3-0.5。
泵在压送不同粘度的液体时,其排量会发生变化。排量和 粘度的关系可由下式表示:
Q2=Qt-(Qt-Q1)(σ1/σ2)m
式中:Q1—粘度为σ1时的排量;Q2—粘度为σ2时的排量。
2 功率
泵的轴功率一般为水功率、摩擦功率和泄漏损失功率这三部分的总和。
水功率Nc是指单位时间内泵传给液体的能量,也称输出 功率,可用下式计算:
Nc=PQ×10-3 千瓦
式中:P—泵的排出压力和吸入压力之差,帕;Q—泵的实际排量,m3/s。
摩擦功率是指液体粘性阻力产生的摩擦损失,可由下式表示:
Nf=Kn1.5D2 σm 千瓦
式中:n—转速;D—主动螺杆的外径;—粘度;K—与螺杆长度有关的系数;m=0.3-0.5。
由上可见,当泵运送的液体粘度不同时,泵的轴功率也将不同。
泄漏损失是指液体从高压处漏回低压处所造成的功率损失。
所以,当计算泵的轴功率时,如采用理论排量,则泵的轴功率由下式表示:
N=NfPQt10-3 千瓦