Principiile și funcționarea pompelor cu șuruburi industriale

Introducere

Pompa cu șuruburi industriale este un tip de pompă de deplasare pozitivă utilizată pe scară largă în diferite industrii pentru transportul eficient și fiabil al fluidelor. Istoria sa datează din secolul al XIX-lea, iar în timp, a evoluat pentru a gestiona o gamă largă de lichide, de la lichide cu vâscozitate scăzută până la uleiuri extrem de vâscoase. Capacitatea pompei de a oferi un debit constant în condiții diferite de presiune face esențială în sectoare precum petrol și gaze, prelucrarea chimică, producția de alimente și gestionarea apelor uzate.

Principiile de bază ale pompelor cu șuruburi

Principiul deplasării pozitive

O Pompa cu șurub funcționează pe principiul deplasării pozitive , ceea ce înseamnă că lichidul este prins în cavități discrete formate între firele șurubului și carcasa pompei. Pe măsură ce șurubul se rotește, aceste cavități se deplasează de la partea de aspirație în partea de descărcare, purtând lichid continuu. Spre deosebire de pompele centrifuge, pompele cu șuruburi generează debit independent de presiunea sistemului, ceea ce permite o funcționare stabilă chiar și în condiții de rezistență ridicată.

Caracteristicile fluxului

flow rate of a screw pump is directly proportional to its rotational speed. This characteristic ensures a flux constant și fără puls , care este foarte de dorit pentru aplicațiile care necesită o contorizare precisă a lichidului. Deoarece pompa se mișcă volumetric fluid, variațiile vâscozității au un impact minim asupra debitului, ceea ce face ca pompele cu șuruburi să fie adecvate pentru manipularea lichidelor vâscoase groase.

Generarea presiunii

Pompele cu șurub sunt capabile să se dezvolte presiuni mari de descărcare la viteze de rotație mici . Acest lucru se realizează prin toleranțele strânse dintre șurub și carcasă, care creează o cameră de pompare sigilată. Astfel, pompa poate transporta eficient lichide vâscoase fără pierderi semnificative de energie sau cavitație, asigurând o funcționare fiabilă în aplicații industriale solicitante.

Tipuri de pompe cu șuruburi industriale

Pompa cu un singur șurub

Pompa cu un singur șurub constă dintr -un șurub principal și un angrenaj intern fix sau la ralanti. Pe măsură ce șurubul se rotește, acesta prinde lichidul și îl mută axial de la aspirație la descărcare. Acest tip este deosebit de potrivit pentru transportul lichidelor și lichidelor cu vâscozitate ridicată care conțin solide. Pompele cu un singur șurub sunt utilizate în mod obișnuit în aplicațiile de ape uzate, nămol și ulei greu.

Pompa cu două șuruburi

Pompa cu două șuruburi Dispune de două șuruburi de intermediere care se rotesc în direcții opuse. Acțiunea de plasare creează cavități sigilate care transportă lichidul. Pompe cu două șuruburi furnizează Flux de pulsare scăzută , făcându -le ideale pentru dozarea și contorizarea precisă a substanțelor chimice, uleiurilor și a altor lichide sensibile. Designul lor simetric reduce vibrațiile și zgomotul în timpul funcționării.

Pompa cu trei șuruburi

Pompa cu trei șuruburi constă dintr -un șurub de conducere central și două șuruburi de ralanti. Această configurație este utilizată pe scară largă în industria de petrol și ungere. Ofertele de design cu trei șuruburi eficiență ridicată, întreținere scăzută și capacitatea de a gestiona lichide vâscoase și sensibile la forfecare , făcându -l ideal pentru uleiuri hidraulice, transfer de ulei brut și aplicații de combustibil.

Proiectare și componente

Șuruburi

Geometria șurubului , inclusiv diametrul, tonul și numărul de starturi, afectează în mod direct capacitatea de curgere a pompei și eficiența. Materiale precum oțelul inoxidabil, bronzul sau oțelurile din aliaj sunt utilizate în mod obișnuit pentru șuruburi pentru a asigura rezistența la uzură, rezistența la coroziune și durabilitatea în condiții de înaltă presiune.

Carcasă de pompă

Design carcasă Asigură o cameră de pompare sigilată care împiedică scurgerea și menține presiunea. Carcasele sunt adesea fabricate din fontă, oțel sau oțel inoxidabil, în funcție de proprietățile fluidului și de condițiile de funcționare. Prelucrarea de precizie este esențială pentru a menține toleranțele strânse și pentru a minimiza scurgerile interne.

Rulmenți și plăci de capăt

Rulmenți și plăci de capăt Susțineți șuruburile și mențineți alinierea, reducerea frecării și uzurii. De asemenea, ajută la distribuirea sarcinilor axiale și radiale generate în timpul funcționării, asigurând performanțe lină pe perioade extinse.

Sistem de etanșare

Sistem de etanșare previne scurgerea fluidelor de -a lungul arborelui pompei. Metodele comune includ garnituri mecanice, garnituri de buze și ambalare. Selectarea corectă a tehnologiei de etanșare este crucială pentru o funcționare sigură și eficientă, în special atunci când se gestionează fluide periculoase sau de înaltă presiune.

Funcționare și performanță

Proceduri de pornire și închidere

Propriu Proceduri de pornire și închidere sunt esențiale pentru a preveni rularea uscată și uzura prematură. Pompele trebuie să fie umplute cu lichid înainte de funcționare, iar sistemele de ungere trebuie verificate. Ramparea controlată a vitezei de rotație ajută la evitarea creșterii bruște a presiunii care ar putea deteriora pompa sau sistemul de conducte.

Controlul debitului și al presiunii

Debitul și presiunea pot fi reglate prin reglarea vitezei pompei, unități de frecvență variabilă (VFD) sau supape de control. Pompele cu șurub mențin debitul constant chiar și atunci când presiunea sistemului fluctuează, oferind performanță fiabilă în condiții de proces dinamice .

Manipularea diferitelor fluide

Pompele cu șurub sunt versatile și pot gestiona o gamă largă de lichide, inclusiv:

• Uleiuri și siropuri de vâscozitate ridicată
• Lichide care conțin bule de gaz sau aer
• Lichide cu solide sau fibre suspendate

Întreținere și depanare

Întreținere de rutină

Întreținerea regulată asigură longevitatea și fiabilitatea. Activitățile cheie includ:

• Verificarea și reînnoirea lubrifierii
• Inspectarea sigiliilor și înlocuirea componentelor uzate
• Monitorizarea temperaturilor rulmentului și a nivelurilor de vibrații

Probleme comune

Problemele frecvente includ:

• Zgomot excesiv din cauza alinierii sau a uzurii
• Scurgeri din garnituri uzate sau garnituri
• Debit redus din cauza uzurii șurubului sau a carcasei

Sfaturi de depanare

Problemele pot fi adesea rezolvate de:

• Înlocuirea șuruburilor sau rulmenților uzate
• Odjusting clearances or alignment
• Asigurarea proprietăților fluide adecvate și a condițiilor de funcționare

Opplications in Industry

Pompele cu șuruburi sunt utilizate pe scară largă în industrii datorită versatilității și fiabilității lor.

Odvantages and Limitations

Odvantages

• Eficiență ridicată pentru transportul de lichide vâscoase
• Debit constant cu pulsație scăzută
• Obility to handle fluids with solids
• Deteriorarea forfecării minime la lichidele sensibile

Limitări

• Sensibil la particule solide mari care pot deteriora șuruburile
• Cost inițial mai mare comparativ cu unele pompe centrifuge
• Proiectare complexă care necesită o fabricație precisă

Tendințe viitoare

Pompele cu șuruburi moderne evoluează pentru a răspunde cerințelor industriale de eficiență energetică, fiabilitate și monitorizare digitală. Tendințe viitoare include:

• Integrare cu sisteme de monitorizare inteligentă și IoT pentru întreținere predictivă
• Dezvoltarea de materiale noi pentru șuruburi și garnituri pentru a îmbunătăți durata de viață și rezistența la coroziune
• Proiecte de economisire a energiei cu geometrie cu șuruburi optimizate și pierderi reduse de frecare