Az ipari csavarszivattyúk alapelvei és működése

Bevezetés

A ipari csavarszivattyú egy olyan típusú pozitív elmozdulási szivattyú, amelyet széles körben használnak a különféle iparágakban a folyadékok hatékony és megbízható szállítására. Története a 19. századból nyúlik vissza, és az idő múlásával a folyadékok széles skálájának kezelésére fejlődött ki, az alacsony viszkozitású folyadékoktól az erősen viszkózus olajokig. A szivattyú azon képessége, hogy állandó áramlási sebességet biztosítson változó nyomásfeltételek mellett, elengedhetetlenné teszi az olyan ágazatokban, mint az olaj és a gáz, a kémiai feldolgozás, az élelmiszer -előállítás és a szennyvízkezelés.

A csavarszivattyúk alapelvei

Pozitív elmozdulási elv

A A csavarszivattyú a pozitív elmozdulási elv alapján működik , ami azt jelenti, hogy a folyadék csapdába esik a csavarszálak és a szivattyúház között képződött diszkrét üregekben. Ahogy a csavar forog, ezek az üregek a szívási oldalról a kisülési oldalra mozognak, folyamatosan folyadékot hordva. A centrifugális szivattyúktól eltérően a csavarszivattyúk a rendszer nyomásától független áramlást generálnak, ami még nagy ellenállás körülmények között is lehetővé teszi a stabil működést.

Áramlási jellemzők

A flow rate of a screw pump is directly proportional to its rotational speed. This characteristic ensures a állandó és impulzusmentes áramlás , ami nagyon kívánatos az olyan alkalmazásoknál, amelyek pontos folyadékmérést igényelnek. Mivel a szivattyú térfogatilag mozog a folyadékot, a viszkozitás változásai minimális hatással vannak az áramlási sebességre, így a csavarszivattyúk alkalmasak vastag, viszkózus folyadékok kezelésére.

Nyomásgenerálás

A csavarszivattyúk képesek fejleszteni Magas kisülési nyomás alacsony forgási sebesség mellett - Ezt a csavar és a burkolat közötti szoros tűréscel, amely lezárt szivattyúkamrát hoz létre. A szivattyú tehát hatékonyan szállíthatja a viszkózus folyadékokat jelentős energiaveszteség vagy kavitáció nélkül, biztosítva a megbízható működést az igényes ipari alkalmazásokban.

Ipari csavarszivattyúk típusai

Egycsavaros szivattyú

A egycsavaros szivattyú egy fő csavarból és egy rögzített belső fogaskerékből vagy alapfenékből áll. Amint a csavar forog, csapdába ejti a folyadékot, és tengelyirányban mozgatja a szívásból a kisülésre. Ez a típus különösen alkalmas nagy vízforgalmi folyadékok és szilárd anyagokat tartalmazó folyadékok szállítására. Az egycsavaros szivattyúkat általában a szennyvíz, az iszap és a nehézolaj-alkalmazásokban használják.

Ikerrengő szivattyú

A ikerrengő szivattyú Két időtartamú csavart tartalmaz, amelyek ellentétes irányban forognak. A beillesztési művelet lezárt üregeket hoz létre, amelyek továbbítják a folyadékot. Twin-Screw szivattyúk biztosítják alacsony pulzációs áramlás , ideálissá téve a vegyi anyagok, olajok és más érzékeny folyadékok pontos adagolásához és méréséhez. Szimmetrikus kialakításuk csökkenti a rezgést és a zajt a működés közben.

Háromcsavaros szivattyú

A háromcsavaros szivattyú Központi hajtócsavarból és két alapjáratú csavarból áll. Ezt a konfigurációt széles körben használják a kőolaj- és kenőiparban. A háromcsavaros tervezés kínál nagy hatékonyság, alacsony karbantartás és a viszkózus és a nyíró-érzékeny folyadékok kezelésének képessége , ideálissá téve a hidraulikus olajokhoz, a nyersolaj -transzferhez és a fűtőolaj -alkalmazásokhoz.

Tervezés és alkatrészek

Csavarozók

A csavargemetria Az átmérő, a hangmagasság és az indulás száma közvetlenül befolyásolja a szivattyú áramlási képességét és hatékonyságát. Az olyan anyagokat, mint a rozsdamentes acél, a bronz vagy az ötvözött acélok, a csavarokhoz általában használják a kopásállóságot, a korrózióállóságot és a tartósságot nagynyomású körülmények között.

Szivattyúház

A burkolat kialakítása Biztosítja a lezárt szivattyúkamrát, amely megakadályozza a szivárgást és fenntartja a nyomást. A házak gyakran öntöttvas, acél vagy rozsdamentes acélból készülnek, a folyadék tulajdonságaitól és működési körülményeitől függően. A precíziós megmunkálás kritikus fontosságú a szoros toleranciák fenntartása és a belső szivárgás minimalizálása érdekében.

Csapágyak és véglemezek

Csapágyak és véglemezek Támogassa a csavarokat és tartsa fenn az igazítást, csökkentve a súrlódást és a kopást. Segítenek a működés közben generált tengelyirányú és sugárirányú terhelések eloszlásában is, biztosítva a sima teljesítményt hosszabb ideig.

Tömítő rendszer

A tömítő rendszer megakadályozza a folyadékszivárgást a szivattyú tengelye mentén. Általános módszerek közé tartozik a mechanikus tömítések, az ajkak tömítései és a csomagolás. A tömítési technológia megfelelő kiválasztása elengedhetetlen a biztonságos és hatékony működéshez, különösen a veszélyes vagy nagynyomású folyadékok kezelése esetén.

Működés és teljesítmény

Indítási és leállítási eljárások

Megfelelő indítási és leállítási eljárások nélkülözhetetlenek a száraz futás és a korai kopás megelőzéséhez. A szivattyúkat a működés előtt folyadékkal kell kitölteni, és a kenési rendszereket ellenőrizni kell. A forgási sebesség ellenőrzött emelkedése segít elkerülni a hirtelen nyomású túlfeszültségeket, amelyek károsíthatják a szivattyú vagy a csővezeték rendszerét.

Áramlási sebesség és nyomásszabályozás

Az áramlási sebesség és a nyomás szabályozható a szivattyú sebességének beállításával, a változó frekvenciameghajtásokkal (VFD -k) vagy a vezérlőszelepek révén. A csavarszivattyúk fenntartják a folyamatos áramlást akkor is, ha a rendszer nyomás ingadozik, biztosítva Megbízható teljesítmény dinamikus folyamat körülmények között .

Különböző folyadékok kezelése

A csavarszivattyúk sokoldalúak, és sokféle folyadékot képesek kezelni, beleértve:

• Nagy viszonzó olajok és szirupok
• Gáz- vagy légbuborékokat tartalmazó folyadékok
• Szuszpendált szilárd anyagokkal vagy szálakkal rendelkező folyadékok

Karbantartás és hibaelhárítás

Rutin karbantartás

A rendszeres karbantartás biztosítja a hosszú élettartamot és a megbízhatóságot. A legfontosabb tevékenységek a következők:

• A kenés ellenőrzése és feltöltése
• A pecsétek ellenőrzése és a kopott alkatrészek cseréje
• A csapágy hőmérsékletének és a rezgési szintek ellenőrzése

Általános problémák

A gyakori kérdések között szerepel:

• Túlzott zaj az eltérés vagy kopás miatt
• Szivárgás kopott tömítésekből vagy tömítésekből
• Csökkent áramlás a csavar vagy a ház kopása miatt

Hibaelhárítási tippek

A problémákat gyakran a következőkkel lehet megoldani:

• A kopott csavarok vagy csapágyak cseréje
• Az engedélyek vagy az igazítás módosítása
• A megfelelő folyadék tulajdonságok és működési feltételek biztosítása

Alkalmazások az iparban

A csavarszivattyúkat széles körben használják az iparágakban sokoldalúságuk és megbízhatóságuk miatt.

Előnyök és korlátozások

Előnyök

• Nagy hatékonyság viszkózus folyadék szállításhoz
• Állandó áramlási sebesség alacsony pulzációval
• Képesség a folyadékok szilárd anyaggal történő kezelésére
• Minimális nyírási károsodás az érzékeny folyadékok számára

Korlátozások

• Érzékeny a nagy szilárd részecskékre, amelyek károsíthatják a csavarokat
• Magasabb kezdeti költségek néhány centrifugális szivattyúhoz képest
• A pontos gyártást igénylő összetett kialakítás

A jövőbeli trendek

A modern csavarszivattyúk fejlődnek, hogy megfeleljenek az ipari hatékonyság, a megbízhatóság és a digitális megfigyelés iránti igényeknek. A jövőbeli trendek Tartalmazza:

• Integráció az intelligens megfigyelő rendszerekkel és az IoT -vel a prediktív karbantartáshoz
• Új anyagok fejlesztése a csavarokhoz és pecsétekhez az élettartam és a korrózióállóság javítása érdekében
• Energiatakarékos minták optimalizált csavargeometriával és csökkentett súrlódási veszteségekkel