1、概述
双螺杆泵有密封式和不密封式两种类型,按介质从一端还是从两端进入啮合空间,双螺杆又被分为双吸式和单吸式两种结构。 双
螺杆泵是外啮合的螺杆泵,它利用相互啮合,互不接触的两根螺杆来抽送液体。 双螺杆泵为一种双吸式非密闭的双螺杆泵。一端伸出泵外的主动螺杆由原动机驱动。主动螺杆与从动螺杆具有不同旋向的螺纹。螺杆与泵体紧密贴合。从动螺杆是通过同步齿轮由主动螺杆带动的。 双螺杆泵作为一种容积式泵,泵内吸入室应与排出室严密地隔开。因此,泵体与螺杆外圆表面及螺杆与螺杆间隙应尽可能小些。同时螺杆与泵体、螺杆与螺杆间又相互形成密封腔,保证密闭,否则就可能有液体从间隙中倒流回去。 双螺杆泵可分为内置轴承和外置轴承两种形式。在内置轴承的结构型式中轴承由输送物进行润滑。外置轴承结构的双螺杆泵工作腔同轴承是分开的。由于这种泵的结构和螺杆间存在的侧间隙,它可以输送非润滑性介质。此外,调整同步齿轮使得螺杆不接触,同时将输出扭矩的一半传给从动螺杆。正如所有螺杆泵一样,外置轴承式双螺杆泵也有自吸能力,而且多数泵输送元件本身都是双吸对称布置,可消除轴向力,也有很大的吸高。 双螺杆泵系列产品分为单吸双螺杆泵和双吸双螺杆泵两大类。该系列产品具有特殊的螺杆型线和与之配套的特殊结构,广泛适用于石油、化工、冶金、钢铁、电力、船舶、制药、食品、建材等各种行业,其适用介质之多、输送范围之广、应用工况之复杂是其它泵类产品无法比拟的。这些特点也使得该系列泵具有潜在的使用发展前景。 2、结构特点该型泵采用双吸式结构,螺杆两端处于同一压力腔中,轴向力可以自行平衡。两端轴承采用外装式,单独采用润滑油(脂)润滑,因而不受输送介质的影响。两螺杆间用一对同步齿轮驱动,螺杆齿面间并不接触,而留有一微小间隙,介质中的杂质并不能对螺杆齿面产生直接的磨损(除冲刷外)。除一些小排量泵外一般在泵体上都带有内流式安全阀,当排放压力超过额定值时,有一定的保护作用。泵体上的进出口方向有两种,一为水平进,水平出;二为水平进,垂直向上出;用户可根据自己需要选择。3、特色优点1、输送液体平稳、无脉动、无搅拌、振动小、噪音低。 2、有很强的自吸性能,多相混输时,含气率不高于80%,含沙量不高于500g/m3. 3、外置轴承结构,采用独立润滑,可以输送各种非润滑性介质。 4、采用同步齿轮驱动,二转子之间不接触,即使短时间空转也无妨。 5、泵体带有加热套,可以输送各种清洁或含有固体小颗粒的低粘度或高粘度介质(一般颗粒直径小于0.12-0.2mm) 6、正确的选用材料,甚至可以输送很多有腐蚀性的介质。 7、双吸式结构,转子上没有轴向力。 8、轴端采用机械密封或波纹管机械密封,具有寿命长、泄漏少、适用范围广的特点。4、性能范围1、最高工作压力4.0MPa 2、流量范围1~1000m3/h 3、温度范围-20~120℃ 4、介质粘度1~3000mm2/s,降低转速可达到106mm2/s介质粘度对双螺杆泵性能影响较大,泵的名义排量是指在特定粘度条件下的排量,为保证泵能在较高效率下工作,在试验不充分时,建议按下列粘度条件选择转速: 介质粘度cSt转速r/min <400选1500r/min 400~选1000r/min 1200~3600选750r/min5、应用举例1、油田:用作油、气、水、微量细小固相颗粒等多相混输泵及原油
输送泵。 2、造般业:用作船用装载泵,船底扫舱及污水处理,主机
润滑泵,燃料
油泵。 3、石油化学工业:用作各种树脂、颜料、石蜡、油漆、油墨、乳胶、各种油品、原油、重油等装载和运输泵。 4、热电厂:用作重油、原油输送泵,主机
润滑油泵。 5、食品工业:用作洒精、蜂蜜、糖浆、果汁、动植物油、牛奶、浆油输送泵。6、双螺杆泵选型技巧双螺杆泵(高温双螺杆泵,大流量双螺杆泵)的选型包括性能参数的选择和泵结构型式的选择,泵结构型式的选择参见双螺杆泵的结构形式介绍。 性能参数的选择: 1.流量Q: 作为容积式泵,影响双螺杆泵流量的因素主要有转速n,压力p,以及介质的粘度v。 1.1转速n的影响: 螺杆泵(高温双螺杆泵,大流量双螺杆泵)在工作时,两螺杆及衬套之间形成密封腔,螺杆每转动一周便由进口向出口移出一个密封腔,即一个密封腔的体积的液体被排出去。理想状态下,泵内部无泄漏,那么泵的流量与转速成正比。即:Qth=n*qn----转速; q----理论排量,即泵每转一周所排出的液体体积; Qth----理论排量。 1.2压力△P的影响: 双螺杆泵(高温双螺杆泵,大流量双螺杆泵)实际工作过程中,其内部存在泄漏,也称滑移量。由于泵的密封腔有一定的间隙,且密封腔前、后存在压差△P,因此,有一部分液体回流,即存在泄漏,泄漏量用△Q表示,则Q=Qth-△Q 显而易见,随着密封腔前、后压差△P升高,泄漏量△Q逐渐增大。对于不同型线和结构,影响大小也各不相同。 1.3粘度v的影响: 试想:将清水和粘稠的浆糊以相同的体积从漏斗式的容器中泄漏出去。显然水比浆糊要泄漏得快。 同理,对于双螺杆泵,粘度大的流体比粘度小的液体的泄漏要小,泄漏量与介质粘度有一定的比例关系。 综上所述,要综合地考虑以上各种因素,通过一系列的计算才能精确地知道泵的实际流量是否符合工况要求。 2.压力△P: 与
离心泵不同,双螺杆泵的工作压力△P由出口负载决定,即出口阻力来决定。出口阻力与泵的出口处的压力是匹配的,出口阻力越大,工作压力也越大。若想知道压力,则需要用流体力学的知识对出口阻力精确的计算。 3.轴功率N: 双螺杆泵(高温双螺杆泵,大流量双螺杆泵)的轴功率分为两部分,即:Nth----液压功率,即压力液体的能量; Nr----摩擦功率。 对于确定的压力和流量,其液压功率是一定的,因此影响轴功率的因素为摩擦率Nr。 摩擦功率是由于运动部件的摩擦而消耗的那部分功率。这些摩擦功率显然是随着工作压差的增加而增加的,并且介质粘度的增加也会引起液体摩擦功率的增加。 由此,泵的轴功率除了液压功率外,其中摩擦功率随介质粘度及工作压力而增加,因此在选择配套电机时,介质的粘度也是一个非常重要的参考数据。尤其在输送高粘度介质时,需要作比较精确的计算。 在计算功率后,选择配套电机时应遵照样本表格中所规定的有关规定。 N(KW)N≤1010<N≤50N>50N>100 K1.51.251.151.1 Nm=N.K Nm----电机功率N----轴功率K----功率储备系数 4.吸上性能的计算及选择: 泵(高温双螺杆泵,大流量双螺杆泵)工作分为以下几个阶段: 4.1吸入,此时液体连续不断地沿吸入管道移动; 4.2旋转的螺杆把能量传给工作液体; 4.3压出,此时液体带有克服压出管道系统所有阻力所必需的压力从泵中排出。 在以上三个阶段中,最为重要的阶段是必须保证泵的吸上条件,泵才能正常工作,这是泵工作的重要条件,否则就会发生气蚀,即引起振动,噪音等问题。 5.汽蚀余量的计算: 泵的汽蚀余量NPSHr与泵的转速n,导程h以及泵所输送介质的粘度v等因素都有关系,对我厂引进的Bornemann双螺杆泵用以下公式计算:NPSHr=(1.5+0.253VF1.84345+0.0572VF1.55)*v0.4146 VF----轴向流速,VF=n*h/60(m/s); n----转速(r/min); h----导程(m); v----工作粘度(°E)。 由此可见,泵的NPSHr是随VF,v的增大而增大。因此在吸入条件不好的情况下,宜选择小导程的双螺杆泵。这在选型时是很重要的。 5.1装置汽蚀余量NPSHa的计算,这里不再阐述。 5.2想要保持泵正常工作,即不发生汽蚀、振动等问题,必须保证以下条件:NPSHa>NPSHr这即是泵的吸入条件。 6.双螺杆泵(高温双螺杆泵,大流量双螺杆泵)的转速选择: 选择不同的转速常牵涉以下问题: 6.1通过选择合适的泵转速,以达到适当的性能参数如流量等。 6.2随着粘度的不同,泵的转速亦应有所改变。 对于Boremann双螺杆泵,粘度的变化是决定转速的主要条件,随着粘度的增大,允许转速也越低。 转速的选择实质也是吸上性能的问题,尤其是在高粘度的情况下,如果转速选得过高,就会引起吸入不足,从而产生噪音和振动等问题。因此务必遵照有关原则选择转速。7、双螺杆泵如何进行日常维护与保养1、每日的维护和保养1.1在螺杆泵停泵时检查齿轮箱内的油位。若有必要,拆下注油螺塞,加油至油标(的中心处为止。 1.2听听是否有异常噪声与震动。 1.3在泵运转时检查泵是否有泄漏。 注意:对于机械密封,在大多数情况下,由于汽化导致从密封泄液孔处观察不到泄漏,但有时少量而又稳定的泄漏是允许的。 2、每周检查与保养 2.1对于已经停止工作一周以上的泵,应打开进、出口阀门,接通电动机电源,点动几次泵。 2.2检查进、出口管道上的阀门是否可以工作正常。 3、每季的维护与保养 3.1检查所有基础上的螺母和压紧装置的螺栓是否松动。 3.2安装规定每三月把齿轮箱的油更换一次。松开齿轮箱的放泄螺塞,将齿轮油放掉。拧紧放泄螺塞,打开注油螺塞,注入清洁的轻油,清洗齿轮箱。清洗干净后打开放泄螺塞,放掉轻油,拧紧放泄螺塞,从注油螺塞口注入规定的齿轮油至油标中间,拧紧注油螺塞。 4、每年的维护与保养 4.1检查联轴器的对中情况。 4.2对照泵和电机的铭牌的数值,检查泵的流量、压力和功率的情况。如果有必要,在压力和流量下降很多的情况下,则应对泵进行拆卸检修,更换
维修已损坏的部件。当然如果泵的性能仍然令人满意,则无需拆泵维修。 5、润滑油系统油料更换时间 5.1轴承每月加入一次3#通用锂基润滑脂。 5.2齿轮箱新泵累计250小时更换美孚牌140或长城牌150车用齿轮油;连续运转每1000小时,更换一次上述相同的车用齿轮油。 5.3机械密封油:保证停机时油位在检视孔中心,日常视情况补充,油品牌号:ISOVG22-150VG28(相当于20号机油),每半年更换一次。