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螺桿泵選型

發表時間:2023-06-14  閱讀次數:88

三螺桿泵選型:

三螺桿泵選型時,要盡可能詳盡地了解泵的使用條件,除運行參數,如流量、壓力須要弄清楚之外,輸送的介質的特性如介質的腐蝕性,含氣量含固溶物的比率及固體顆粒的大小以及介質的工作溫度、粘度、比重對泵內過流元件的腐蝕性等和泵裝置的吸入條件,安裝條件均要了解。

??? 用戶可以填寫附在本樣本后的泵數據表,由廠家負責選型,也可以根據樣本按以下步驟自行選型。

第一、確定泵的轉速:(SN 系列螺桿泵的極限轉速為<6000r.p.m)

1.泵轉速的選擇以輸送介質的粘度和泵的規格確定轉速范圍,一般輸送高粘度介質時,泵應選低轉速;若粘度低 ,相應選擇高轉速。

對于大規格的泵(主桿外徑∮60mm 以上)

介質粘度γ>20°E 時,轉速以970rpm 或720rpm 為宜。

若γ>80°E 如粘膠液,轉速可選n=200~500rpm

對于小規格的泵(主桿外徑∮60mm 以下):

γ>20°E 時,n 選1450rpm 或970rpm.

γ>80°E 時,n 選300~600rpm。

2.由于泵的轉速愈高摩擦功率愈高,泵的磨損越大,壽命越短,如果輸送介質的潤滑性較差,或含有微量雜質,應選較低轉速,使泵保持較長的使用壽命。推薦n<1450rpm

第二、結構形式的選擇

結構的選擇可根據泵的運行環境和安裝環境,選擇合適的安裝形式并遵循以下的原則:

1. 輸送潤滑性油類,且溫度T<80℃時,選擇內置軸承結構的泵。

2. 輸送潤滑性較差,或溫度T>80℃時,選擇外置軸承結構的泵。

3. 輸送流動性差,粘度高的介質或對所輸送介質進行加熱或保溫時,選雙層加熱泵體結構的泵。

4. 輸送高溫介質時,應選擇耐高溫的材料制成的泵或局部冷卻的泵。

5. 關于泵的吸入能力可查閱樣本。

第三、泵材料組合的選擇 見上表

第四、泵的吸上能力

通過降低轉速或加熱降低介質黏度的方法,可達到高的吸上性能,見NPSHR 表

第五、配套電機的選配

泵的型號選定后,根據樣本數據,可查到泵的軸功率N,該軸功率再加上一定的功率儲備后,作為選配電機的依據,一般電機功率Nm 不小于泵軸功率N 乘以功率儲備系數K 所得的值即:Nm≥K·N。K 值由下表查得。

N(KW)

K

N≤5

1.25

5<N≤10

1.2

10<N≤50

1.15

N>50

1.1

第六、為了保證進泵介質的清潔性,要求泵進口前配備過濾器,過濾精度為40~80 目。

另外,選泵時還常由于樣本提供的泵性能參數均以表格形式或特定黏度、轉速下性能曲線的形式給出,所需泵的性能值,有時恰好不能直接讀出,這時可遵循如下原則,作粗略估算。若需比較準確的數據,則可向專業人員咨詢。

1.三螺桿泵的流量,壓力在相同轉速、黏度時近似成直線關系,壓力越高,流量越小。

2.相同粘度、壓力下泵的流量與轉速近似成正比。

3.相同轉速、粘度時,軸功率與壓力近似成正比。

4.相同粘度、壓力下,軸功率與轉速近似成正比。

粘度增大時,流量和軸功率均增加,但由于其中關系比較復雜,必要時,向專業人員咨詢。

?

雙螺桿泵選型:

雙螺桿泵(高溫雙螺桿泵,大流量雙螺桿泵)的選型包括性能參數的選擇和泵結構型式的選擇,泵結構型式的選擇參見雙螺桿泵的結構形式介紹。

性能參數的選擇:

1. 流量 Q :

作為容積式泵,影響雙螺桿泵流量的因素主要有轉速 n ,壓力 p ,以及介質的粘度 v 。

1.1 轉速 n 的影響:

螺桿泵(高溫雙螺桿泵,大流量雙螺桿泵)在工作時,兩螺桿及襯套之間形成密封腔,螺桿每轉動一周便由進口向出口移出一個密封腔,即一個密封腔的體積的液體被排出去。理想狀態下,泵內部無泄漏,那么泵的流量與轉速成正比。即: Qth=n*q n---- 轉速; q---- 理論排量,即泵每轉一周所排出的液體體積; Qth---- 理論排量。

1.2 壓力 △ P 的影響:

雙螺桿泵(高溫雙螺桿泵,大流量雙螺桿泵)實際工作過程中,其內部存在泄漏,也稱滑移量。由于泵的密封腔有一定的間隙,且密封腔前、后存在壓差 △ P ,因此,有一部分液體回流,即存在泄漏,泄漏量用 △ Q 表示,則 Q=Qth- △ Q

顯而易見,隨著密封腔前、后壓差 △ P 升高,泄漏量 △ Q 逐漸增大。對于不同型線和結構,影響大小也各不相同。

1.3 粘度 v 的影響:

試想:將清水和粘稠的漿糊以相同的體積從漏斗式的容器中泄漏出去。顯然水比漿糊要泄漏得快。

同理,對于雙螺桿泵,粘度大的流體比粘度小的液體的泄漏要小,泄漏量與介質粘度有一定的比例關系。

綜上所述,要綜合地考慮以上各種因素,通過一系列的計算才能精確地知道泵的實際流量是否符合工況要求。

2. 壓力 △ P :

與離心泵不同,雙螺桿泵的工作壓力 △ P 由出口負載決定,即出口阻力來決定。出口阻力與泵的出口處的壓力是匹配的,出口阻力越大,工作壓力也越大。若想知道壓力,則需要用流體力學的知識對出口阻力精確的計算。

3. 軸功率 N :

雙螺桿泵(高溫雙螺桿泵,大流量雙螺桿泵)的軸功率分為兩部分,即: Nth---- 液壓功率,即壓力液體的能量; Nr---- 摩擦功率。

對于確定的壓力和流量,其液壓功率是一定的,因此影響軸功率的因素為摩擦率 Nr 。

摩擦功率是由于運動部件的摩擦而消耗的那部分功率。這些摩擦功率顯然是隨著工作壓差的增加而增加的,并且介質粘度的增加也會引起液體摩擦功率的增加。

由此,泵的軸功率除了液壓功率外,其中摩擦功率隨介質粘度及工作壓力而增加,因此在選擇配套電機時,介質的粘度也是一個非常重要的參考數據。尤其在輸送高粘度介質時,需要作比較精確的計算。

在計算功率后,選擇配套電機時應遵照樣本表格中所規定的有關規定。

N(KW) N≤10 10 < N≤50 N > 50 N > 100 K 1.5 1.25 1.15 1.1 Nm=N.K Nm---- 電機功率 N---- 軸功率 K---- 功率儲備系數

4. 吸上性能的計算及選擇 :

泵(高溫雙螺桿泵,大流量雙螺桿泵)工作分為以下幾個階段:

4.1 吸入,此時液體連續不斷地沿吸入管道移動;

4.2 旋轉的螺桿把能量傳給工作液體;

4.3 壓出,此時液體帶有克服壓出管道系統所有阻力所必需的壓力從泵中排出。

在以上三個階段中,最為重要的階段是必須保證泵的吸上條件,泵才能正常工作,這是泵工作的重要條件,否則就會發生氣蝕,即引起振動,噪音等問題。

5. 汽蝕余量的計算:

泵的汽蝕余量 NPSHr 與泵的轉速 n ,導程 h 以及泵所輸送介質的粘度 v 等因素都有關系,對我廠引進的 Bornemann 雙螺桿泵用以下公式計算: NPSHr=(1.5+0.253VF 1.84345+0.0572VF 1.55)*v 0.4146 VF---- 軸向流速, VF=n*h/60(m/s) ; n---- 轉速 (r/min) ; h---- 導程 (m) ; v---- 工作粘度 (°E) 。  由此可見,泵的 NPSHr 是隨 VF , v 的增大而增大。因此在吸入條件不好的情況下,宜選擇小導程的雙螺桿泵。這在選型時是很重要的。

5.1 裝置汽蝕余量 NPSHa 的計算,這里不再闡述。

5.2 想要保持泵正常工作,即不發生汽蝕、振動等問題,必須保證以下條件: NPSHa > NPSHr 這即是泵的吸入條件。

6. 雙螺桿泵(高溫雙螺桿泵,大流量雙螺桿泵)的轉速選擇:

選擇不同的轉速常牽涉以下問題:

6.1 通過選擇合適的泵轉速,以達到適當的性能參數如流量等。

6.2 隨著粘度的不同,泵的轉速亦應有所改變。

對于 Boremann 雙螺桿泵,粘度的變化是決定轉速的主要條件,隨著粘度的增大,允許轉速也越低。

轉速的選擇實質也是吸上性能的問題,尤其是在高粘度的情況下,如果轉速選得過高,就會引起吸入不足,從而產生噪音和振動等問題。因此務必遵照有關原則選擇轉速。

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單螺桿泵選型:

一 根據所輸送介質的特性和實際安裝要求,確定合適的泵結構型式。

二 確定泵的轉速

單螺桿泵的轉速范圍在100-600r/min,小規格的泵許可高于600r/min,原則上,當泵的規格越大時,轉速應選低一些。

1. 根據介質的磨損性選擇

介質的磨損性

一般

嚴重

泵轉速

≥400 r/min

200-400 r/min

<200 r/min

?

2. 根據介質粘度選擇

介質粘度

<103(cst)

103-104(cst)

104-105(cst)

>105(cst)

泵選擇

>400 r/min

200-400 r/min

<200 r/min

<100 r/min

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例如:水處理工程中的污泥、污水輸送泵,優選轉速范圍200-300r/min。

三 確定泵的型號和配套電機

根據確定的轉速范圍,在性能表中查詢,確定泵的規格和配套電機型號,按照介質特性,選用合適的材料組合及軸封型式。

四 校核泵的吸入性能

吸入管路的裝置汽蝕余量NPSHa由用戶提供。泵的必需汽蝕余量NPSHr 與泵的轉速和輸送介質的粘度有關 可向廠家咨詢 查找曲線求得泵的NPSHr,若NPSHa>NPSHr表明滿足吸入要求;

若NPSHa<NPSHr表明不能滿足吸入要求需要重新選擇泵的規格和轉速一般

建議選較大規格的泵和較低的轉速。

五 查詢機組尺寸或向廠家索要專用的機組安裝圖,泵的性能曲線等。

六 配套電機說明

1. 單螺桿泵優先選用齒輪減速電機小規格的泵也可配用六極或八極電機。

2. 船用泵或安裝空間受限制時可選用背包式皮帶減速。

3. 流量需調節時,可選用MB轉臂行星式無級變速電機,皮帶輪無級調速減速電機、YCT電磁調速電機或變頻調速電機等。

七 其它特殊要求

1. 根據需要,可提供防干運轉裝置,旁通循環閥裝置。

2. 如果需要對輸送介質進行加熱/冷卻,可提供帶夾套吸入管請向廠家咨詢。

?

三螺桿泵——由三個螺桿相互嚙合輸送液體的泵。

雙螺桿泵——由兩個螺桿相互嚙合輸送液體的泵。

單螺桿泵——單根螺桿在泵體的內螺紋槽中嚙合轉動的泵。

螺桿泵應用范圍

介質

單螺桿泵

雙螺桿泵

三螺桿泵

介質

單螺桿泵

雙螺桿泵

三螺桿泵

介質

單螺桿泵

雙螺桿泵

三螺桿泵

石蠟

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醋酸鹽

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二苯甲酮

?

廢油

?

潤滑油

苯酚

?

?

重油

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瀝青

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海水

?

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聚乙酰胺

?

?

丙酮

?

石油

絮凝劑

?

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汽油

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乙醇

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合成樹脂

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硬脂氧

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呋喃樹脂

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化學劑

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焦油

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潤滑脂

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甲苯

?

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油墨

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柴油

粘膠

墨水

?

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分散劑

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液體蠟

洗滌劑

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乳化劑和水

葡萄酒

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牙膏

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原油

纖維素

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灰膏

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染料

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醋酸纖維素

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水煤漿

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?

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甲醇

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煤焦油

脂肪酸

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軟脂酸乙丙脂

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涂料

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乙二醇

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污水

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植物油

樹膠溶液

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磷酸

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棕櫚油

燃料油

丙酸

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豆瓣醬

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液壓油

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草酸

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果醬

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煤油

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檸檬酸

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果汁

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粘合劑

冰醋酸

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糖漿

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木餾油

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堿液

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啤酒

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膠乳

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鹽液

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酵母

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堿性膠水

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甲醛

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麥芽汁

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膠水

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石油醚

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污油

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溶劑

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甲酸乙脂

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造紙黑液

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糖蜜

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草酸乙脂

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污泥

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硬脂酸乙丙脂

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◆適用和優先用?? ▲適用

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