单螺杆泵的工作原理、特点及选用方法
2005-07-01 09:52 泵阀网
●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。
●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
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。
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
螺杆泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。中间螺杆为主动螺杆,由原动机带动回转, 两边的螺杆为从动螺杆,随主动螺杆作反向旋转。主、从动螺 杆的螺纹均为双头螺纹。
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,将吸入室中的液体封入其 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。
螺杆与壳体之间的密封面是一个空间曲面。 在这个曲面上存在着诸如ab或de之类的非密封区,并且与螺杆的凹槽部分形成许多三角形的缺口abc、def。这些三角形 的缺口构成液体的通道,使主动螺杆凹槽A与从动螺杆上的 凹槽B、C相连通。而凹槽B、C又沿着自己的螺线绕向背面, 并分别和背面的凹槽D、E相连通。由于在槽D、E与槽F(它属 于另一头螺线)相衔接的密封面上,也存在着类似于正面的三 角形缺口a’b’c’,所以D、F、E也将相通。这样,凹槽ABCDEA也就组成一个“∞” 形的密封空间(如采用单头螺纹,则凹槽将顺轴向盘饶螺杆, 将吸排口贯通,无法形成密封)。不难想象,在这样的螺杆 上,将形成许多个的“∞”形密封空间,每一个密封空间所占有的轴向长度恰好等于累杆的导程t。因此,为了使螺杆 能吸、排油口分隔开来,螺杆的螺纹段的长度至少要大于一个导程。
从上述工作原理可以看出,螺杆泵有以下优点:
1)压力和流量范围宽阔。压力约在3.4-340千克力/cm 2,流量可达18600cm3/分;
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;泵的性能 对液体的粘度变化比较敏感。