螺杆泵工作原理与特点
时间：2014-07-21 阅读：1479
螺杆泵是一种单螺杆式输运泵,它的主要工作部件是偏心螺旋体的螺杆（称转子）和内概况呈双线螺旋面的螺杆衬套（称定子）,其工作原理是当电念头带动泵轴转动时,螺杆一方面绕自己的轴线旋转,另一方面它又沿衬套内概况滚动,于是构成泵的密封腔室,螺杆每转一周,密封腔内的液体向前推动一个螺距,随着螺杆的持续转动,液体螺旋形体例从一个密封腔压向另一个密封腔,zui后挤出泵体,螺杆泵是一种新型的输送液体的机械,具有布局简单,工作平安可靠,使用维修便利,出液连续平均,压力不变等优点。
一种操纵螺杆的旋转来吸排液体的泵,它zui适于吸排粘稠液体。
1,螺杆泵的根基工作原理。
螺杆泵是利用螺杆的反转展转来吸排液体的,图1暗示三螺杆泵的剖视图,图中,中心螺杆为主动螺杆,由原念头带动回转,双方的螺杆为从动螺杆,随主动螺杆作反向扭转,主,从动螺杆的罗纹均为双头螺纹。
由于各螺杆的相互啮合以及螺杆与衬筒内壁的慎密配合,在泵的吸进口和排出口之间,就会被分隔成一个或多个密封空间,跟着螺杆的转动和啮合,这些密封空间在泵的吸入端不竭形成,将吸入室中的液体封入此中,并自吸入室沿螺杆轴向持续地推移至排出端,将封闭在各空间中的液体不竭排出,犹如一螺母在螺纹回转时被不竭向前推进的情形那样,这就是螺杆泵的根基工作原理。
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,而且与螺杆的凹槽部分形成许多三角形的缺口abc,def,这些三角形的缺口组成液体的通道,使自动螺杆凹槽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后背,并分别和后背的凹槽D,E相连通,因为在槽D,E与槽F(它属于另外一头螺线)相衔接的密封面上,也存在着近似于正面的三角形缺口a"b"c",所以D,F,E也将相通,如许,凹槽ABCDEA也就组成一个“∞”形的密封空间(如采取单头螺纹,则凹槽将顺轴向盘饶螺杆,将吸排口贯通,没法形成密封),不难想象,在如许的螺杆上,将形成许多个自力的“∞”形密封空间,每个密封空间所占有的轴向长度恰好等于累杆的导程t,是以,为了使螺杆能吸,排油口分离隔来,螺杆的螺纹段的长度至少要年夜于一个导程。
从上述工作道理可以看出,螺杆泵有以下长处：。
1)压力和流量规模宽阔,压力约在3,4-340公斤力/cm2,流量可达18600cm3/分。
2)运送液体的种类和粘度规模宽广。
3)因为泵内的反转展转部件惯性力较低,故可以使用很高的转速。
4)吸入机能好,具有自吸能力。
5)流量平均连续,振动小,噪音低。
6)与其它反转展转泵相比,对进入的气体和污物不太敏感。
7)布局坚实,安装调养容易。
螺杆泵的错误谬误是,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力敏感。
2,三螺杆泵的布局。
它主如果由固定在泵体中的衬套(泵缸)以及安插在泵缸中的主动螺杆和与其啮合的两根从动螺杆所组成,三根相互啮合的螺杆,在泵缸内按每一个导程形成为一个密封腔,造成吸排口之间的密封。
泵工作时,因为两从动螺杆与主动螺杆左右对称啮合,故作用在主动螺杆上的径向力*均衡,主动螺杆不承受曲折负荷,从动螺杆所受径向力沿其全部长度都由泵缸衬套来支承,是以,不需要在外端另设轴承,根基上也不承受弯曲负荷,在运行中,螺杆外圆概况和泵缸内壁之间形成的一层油膜,可避免金属之间的直接接触,使螺杆齿面的磨损年夜大减少。
螺杆泵工作时,两端别离作用着液体的吸排压力,因此对螺杆要发生轴向推力,对压差小于10千克力/cm2的小型泵,可以采取止推轴承,另外,还经由过程主动螺杆的*油孔将高压油引入各螺杆轴套的底部,从而在螺杆下端发生一个与轴向推力方向相反的平衡推力。
螺杆泵和其它容积泵一样,当泵的排出口*封锁时,泵内的压力就会上升到使泵损坏或使电动机过载的危险水平,所以,在泵的吸排口处,就必须设置平安阀。
螺杆泵的轴封,通常采取机械轴封,并可根据工作压力的高低采取分歧的形式。
3螺杆泵的机能。
3,1排量。
螺杆泵的理论排量可由下式计较：Qt=60Ftnm3/h。
式中：F—泵缸的有用截面积,cm2,t—螺杆罗纹的导程,m,n—自动螺杆的每分钟转数。
螺杆泵的内部泄露量Qs：。
Qs=αp/σm。
式中：p—泵的工作压力,σ—所排送的液体的粘度,α—与螺杆直径和有用长度有关的系数,m=0,3-0,5。
泵在压送分歧粘度的液体时,其排量会发生转变,排量和粘度的关系可由下式暗示：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。
3,2功率。
泵的轴功率通常是水功率,摩擦功率和泄漏损失功率这三部门的总和。
水功率Nc是指单元时间内泵传给液体的能量,也称输出功率,可用下式计较：。
Nc=PQ×10-3千瓦。
式中：P—泵的排出压力和吸入压力之差,帕,Q—泵的现实排量,m3/s。
摩擦功率是指液体粘性阻力发生的摩擦损失,可由下式暗示：Nf=Kn1,5D2σm千瓦。
式中：n—转速,D—自动螺杆的外径,—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分歧时,泵的轴功率也将分歧,泄漏损失是指液体从高压处漏回低压地方造成的功率损失,所以,当计较泵的轴功率时,如采取理论排量,则泵的轴功率由下式暗示：N=NfPQt10-3千瓦。
4螺杆泵的办理。
4,1起动。
螺杆泵应在吸排停止阀全开的环境下起动,以防过载或吸空。
螺杆泵固然具有干吸能力,但是必需防止干转,以免擦伤工作概况。
假设泵需要在油温很低或粘度很高的情况下起动,应在吸排阀和旁通阀全开的环境下起动,让泵起动时的负荷zui低,直到原动机到达额定转速时,再将旁通阀逐渐封闭。
当旁通阀开启时,液体是在有节流的情况下在泵中不竭循环流动的,而轮回的油量越多,循环的时候越长,液体的发烧也就越严重,乃至使泵因高温变形而损坏,必需引起注意。
4,2运转。
螺杆泵必需按既定的方向运转,以发生一定的吸排,泵工作时,应注意查抄压力,温度和机械轴封的工作,对轴封应该允许有微量的泄露,如泄漏量不跨越20-30秒/滴,则认为正常,假如泵在工作时发生噪音,这常常是因油温太低,油液粘度太高,油液中进入空气,联轴节掉中或泵过度磨损等原因引起。
4,3泊车。
泵泊车时,应先封闭排出停止阀,并待泵*停转后封闭吸入停止阀。
4,4螺杆泵因工作螺杆长度较年夜,刚性较差,轻易引起弯曲,造成工作掉常,对轴系的连接必需很好对中,对中工作是在安装定位落后行,以免管路连累造成变形,连接管路时应自力固定,尽可能削减对泵的牵连等,另外,备用螺杆,在保留时采用悬吊固定的方法,避免因放置不服而造成的变形公元前三世纪,阿基米德发现的螺旋杆,可以平稳持续地将水提至几米高处,其原理仍为现代螺杆泵所操纵。
2,螺杆泵在污水处置中的选用及应用过程。
螺杆泵因其有可变量输送,自吸能力强,可逆转,能输送含固体颗粒的液体等特点,在污水处置厂中,普遍地被使用在输送水,湿污泥和絮凝剂药液方面,螺杆泵选用应遵守经济,公道,靠得住的原则,如果在设计选型方面斟酌不周,会赐与后的使用,办理,维修带来麻烦,所以选用一台按出产实际需要,合理可靠的螺杆泵既能包管生产顺利进行,又可降低修理本钱。
一,螺杆泵的转速选用。
螺杆泵的流量与转速成线性关系,相对低转速的螺杆泵,高转速的螺杆泵虽能增添了流量和扬程,但功率明显增年夜,高转速加快了转子与定子间的磨耗,一定使螺杆泵过早失效,并且高转速螺杆泵的定转子长度很短,极易磨损,因而缩短了螺杆泵的利用寿命。
通过减速机构或无级调速机构来下降转速,使其转速连结在每分三百转以下较为合理的范围内,与高速运转的螺杆泵比拟,利用寿命能延长几倍。
二,螺杆泵的品质。
我公司出产的螺杆泵的种类较多,螺杆泵设计公道,材质精巧。
三,确保杂物不进入泵体。
湿污泥中混入的固体杂物会对螺杆泵的橡胶材质定子造成破坏,所以确保杂物不进入泵的腔体是很主要的,很多污水厂在泵前加装了破坏机,也有的安装格栅装配或滤网,反对杂物进入螺杆泵,对于格栅应及时清捞以免造成梗塞。
四,避免断料。
螺杆泵决不允许在断料的景象下运转,一经产生,橡胶定子由于干摩擦,瞬间发生高温而烧坏,所以,破坏机完好,格栅畅通是螺杆泵正常运转的需要条件之一,为此,有些螺杆泵还在泵身上安装了断料停机装配,当产生断料时,由于螺杆泵其有自吸功能的特征,腔体内会发生真空,真空装置会使螺杆泵遏制运转。
五,连结恒定的出口压力。
螺杆泵是一种容积式反转展转泵,当出口端受阻今后,压力会逐步升高,以至于跨越预定的压力值,此时机电负荷急剧增加,传动机械相关零件的负载也会超越设计值,严重时会发生机电烧毁,传动零件断裂,为了避免螺杆泵破坏,一般会在螺杆泵出口处安装旁通溢流阀,用以不变出口压力,连结泵的正常运转。
3,螺杆泵的应用范畴。
单螺杆泵可用于运输单一的或多种介质的流体,包罗中性或腐蚀性的,干净的或磨蚀性的,含气体或易发生气泡的,高粘度的或低粘度的,和含有纤维或固体颗粒的液体,广泛适用于各工业部分。
污物处置：污水污油,含有固状物的淤泥及各类药剂。
化学工业：酸,碱,盐,各类粘滞糊状乳化学浆液,成型软膏,染料,颜料,油墨油漆。
能源工业：各类燃油（重油,原油,柴油）油煤浆,水煤浆,煤泥及核废物。
造纸工业：各类纤维素及纸浆,涂料黑液处置等。
陶瓷工业：瓷土,耐火黏土,釉料,膨润土,白炭黑。
勘探采矿：各类钻探泥浆,地道工程,油,水,砼多相混输送。
医药,食物,化妆业：各类糖浆,果酱,淀粉糊,膏剂,啤酒花,薯泥,酒精,巧克力等。
螺杆泵液压防反转技术是为防止常规螺杆泵井在停机或卡泵时呈现杆柱反转,造成杆脱,光杆甩弯,地面设备损坏等问题的手艺。
螺杆泵井停机后常会呈现杆柱反转现象,杆柱内部贮存的扭转势能以及油套压差都可能导致杆柱反转,抽油杆在俄然释放反扭矩时,受到杆柱贮存的弹性势能和油套压差的影响,会发生巨大的瞬时扭矩,容易致使光杆在高速旋转过程中被甩弯或甩断,皮带轮高速旋转破裂飞出,对人员及装备造成损害。
螺杆泵液压防反转手艺是通过螺杆泵液压防反转装置来实现释放扭矩的,螺杆泵液压防反转装配可以在螺杆泵停机后主轴反转时,经由过程液压制动钳活塞伸出,推动磨擦片卡紧制动盘,使系统压力迅速下降,制动钳掉去压力后,主轴降速反转,齿轮泵继续起头工作,制动钳再次发生压力卡紧制动盘,如许时断时续的卡紧松开卡紧松开,直至主轴反转扭矩卸至为零,消除平安隐患。
螺杆泵液压防反转装配可实现内部设置单向定压卸载机构,制动力矩年夜,制动平稳靠得住,散热性好,扭矩可主动释放,不需人工卸扭矩,这个装置为自力装置,能够在原有驱动装置上进行革新,操作简单,改造本钱低。