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螺杆泵的特点和使用范围

2023-01-06 20:27:08


一、螺杆泵的特色

螺杆泵整体来说具有运送介质平稳、排出介质低紊流性、压力脉动弱小、机械振动小、噪声低、有自吸功能、吸上功能好、有较高转速的作业才能、对介质的粘度不敏感、结构简单紧凑、外形尺寸较小、质量较轻、效率高、作业牢靠、寿数长及操作和维修方便等特色。因而,螺杆泵的用途极为广泛,综合各类螺杆泵,仅从运送的介质而言,它的运送各种介质的才能超过其他所有泵类的运送才能。关于不同类型的螺杆泵,它们的特色和使用规模有所不同。

关于运送或许损害生态环境的介质,泵可选用磁力驱动密封结构(磁力泵),进步机组的牢靠性,扩大使用规模。

螺杆泵的压力是由吸入腔内的压力通过各级密封腔增大到排出腔压力,是逐步树立的。压力树立慢,除了有低脉冲的优点外,声压级也很低,并具有确保运送介质完好,不会快速老化的优点。在理论上螺杆泵是无脉冲的,因为每个旋转角排出相同体积的流量。实际上因为加工的误差和存在空隙以及作业长度不是密封腔的整倍数等原因,还是会存在一些脉冲。但其排出压力的脉冲远远小于其他类型的泵。压力脉冲会引起整个设备的振动,是噪声增大的一个很重要的原因。因而,压力脉冲小这一重要特性,也使它优于许多类型泵,因而在液压等系统中得到优先选用。

螺杆泵因为没有阀、脉冲小等原因,其水力丢失小,因而它一般和机械摩擦的丢失合在一起,不单独核算。

二、螺杆泵的使用规模

因为介质粘度对螺杆泵的有用功率、流量和吸上高度等功能影响较大,因而我国的标准将螺杆泵的功能参数定为介质粘度在7.5×10-5m2/s时的值。

表1和表2中功能参数规模和使用场合仅仅是泛指某类螺杆泵的一般情况,并不是包括该类螺杆泵的各种种类都是如此。其功能参数值也不是肯定的。如表1中双螺杆泵最高排出压力为8(20)MPa,是指О.А.Пыж称之为B型双螺杆泵,而A型双螺杆泵的最高排出压力仅为1.6MPa。

表1:螺杆泵一般的功能参数规模

 

泵的类型 单螺杆泵 双螺杆泵 三螺杆泵 五螺杆泵 

最大流量(m2/h) 300(潜油570) 3400 450 900 

最高排出压力MPa 2.4 8 25 1.2 

介质最高运动粘度mm2/s 4.62×106 4.62×105 4.62×104 1.5×104 

表1中最大流量为3400m3/h是指现在的情况,它是对称的摆线组合型螺旋面,咱们称之为Ω形双螺杆泵,此种情况下其排出压力则较低,若需要,实际上还可研制流量更大的产品;此种类型的双螺杆泵,在某些介质、某些流量值和某种结构的情况下,现在最高的排出压力为8MPa,甚至可更高些。表2中的气液混输仅适合于Ω形双螺杆泵,其他种类的双螺杆泵是不能用于气液混输的。同样,非润滑性液体也仅适用于Ω形和“方牙形”双螺杆泵。表1中尽管三螺杆泵可为高压范畴,因为其轴向力平衡困难,只适用于小流量的工况;尽管三螺杆泵在较大流量时可选用双吸式结构,轴向力因而主动平衡了,螺杆的长度却遭到挠度和强度等种种要素的约束,故仍只能用于低压工况。还考虑到产品的外形尺寸等要素,大于200m3/h流量的大流量三螺杆泵实际上用得很少。在必定转速下三螺杆泵的最大流量会遭到约束,故它并不适宜规划成大流量的泵。再如表2 中三螺杆泵的一般使用场合仅指为润滑性和低润滑性的清洁液体,实际上在结构和材料等方面采取了必定办法后,也有用来运送含有杂质的沥青,只是其排出压力很低,寿数较短。随着科学技术的开展,新的特别原料的研究成功等要素,现在国外也已研制成功可运送清水、海水等低粘度无润滑性的三螺杆泵,尽管其在排出压力增大时容积效率下降很快,现在还只能用于较低排出压力的工况,使用寿数也较短,实际使用还很少,但这毕竟是一个突破性的效果。因而,表1和表2所列的仅仅是现在一般使用的情况。


表2:螺杆泵通常的应用场合


单螺杆泵

双螺杆泵

三螺杆泵

五螺杆泵

润滑和低润滑性液体

非润滑性液体

含一定固体颗粒的液体

气液混输

推荐应用场合

高粘度介质、含固体硬粒介质、非牛顿流体、触变性流体、液气和液渣混输工况

非润滑性介质、腐蚀性介质、含微杂质、大流量和气液混输工况

中小流量的润滑性清洁介质、低噪声要求和高压小流量的工况

润滑性清洁介质和低压大流量工况,用于船舶

应当指出泵的使用范围和实际使用价值并不都是一致的。例如,从性能上讲,三螺杆泵优于齿轮泵,不少专业工作者曾预言:在20世纪70年代三螺杆泵就会取代齿轮泵。但时至今日,齿轮泵仍在广泛应用。虽然在我国诸如舰船的润滑油和燃油系统、油田的三次采油技术以及润滑设备行业等已基本用三螺杆泵淘汰原先采用的齿轮泵,但毕竟还只是局部的情况。究其原因还在于齿轮泵的价格远低于三螺杆泵,而且外形尺寸更小。因此对于流量和压力脉动及噪声等要求不高的使用场合,齿轮泵仍广泛在采用。又如输送沥青,双螺杆泵明显优于三螺杆泵,而且使用寿命也长得多;但由于三螺杆价格低于双螺杆泵,致使目前我国大部分输送沥青仍在采用三螺杆泵。再如用双螺杆泵输送食品、药品比单螺杆泵环保、使用寿命长,由于单螺杆泵价廉,以致目前我国在这些区域仍广泛使用单螺杆泵。

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