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雙螺桿泵選型要注意的問題

發表時間:2017-12-5 12:39:15   閱讀次數:

雙螺桿泵選型要注意的問題

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 < N50 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 :

(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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