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螺杆泵输送粘度范围及密封条件

2019-08-09 14:26:57
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螺杆泵属容积式转子泵,它是由泵内螺杆齿形与泵套形成的若干密封腔的位移来吸人和排出液体的。螺杆泵内两个相邻密封腔间没有理论泄漏通道的称为严格密封型螺杆泵,反之为非严格密封型螺杆泵。

据目前的实际应用及有关资料呈现,螺杆泵的应用范围很广,它的特点是流量平稳、压力脉动小、有自吸能力、噪声低、效率高、寿命长、体积小、工作可靠。突出的优点是输送介质时不形成涡流、可输送粘度范围宽广的各种介质,既可以输送各种粘度的润滑性或腐蚀性介质,也可以输送各种粘度的非牛顿液体,还可以气液混输、固液混输。它广泛应用于海上平台工程、石油化工、航运、电力、机械液压系统、食品、造纸、制糖、军工和污水处理等工业部门。以德国阿尔维勒公司销售经理的话说:“世界上没有任何介质,是螺杆泵所不能输送的。”

说螺杆泵可以输送任何介质。当然不是说某一种螺杆泵可输送所有的介质,而是根据介质的特性和性能参数数要求可以选择螺杆泵的不同类型。螺杆泵按螺杆数目通常分为单螺杆泵、双、三和五螺杆泵,各有优点,在推广应用螺杆泵时必须有选择,只有充分利用其各自的特点,才能更好的实现节能、节材、增效益或满足某种特殊要求。

单螺杆泵的泵套是由非金属弹性材料(通常是橡胶)制做的,内孔呈螺旋槽状,它与一条螺旋状的金属螺杆之间形成若干密封腔。金属螺杆作偏心旋转运动,使密封腔由泵的低压区位移至高压区,完成吸人、排出液体和形成压力的全过程。除了一般介质外,单螺杆泵可以输送悬浮液及含金属颗粒、含纤维等的特殊介质在处理污水、泥浆时,常用单螺杆泵,通常工作压力不高。

传统的双螺杆泵属非严格密封型螺杆泵,由金属材料制做的泵套内有两个相割的圆柱腔,腔内两条螺杆互相啮合,相啮合的螺杆齿形在泵套与螺杆间形成若干密封腔螺杆作旋转运动时,密封腔由泵的低压区位移至高压区。有单头螺旋,也有双头螺旋的双螺杆泵,对于润滑介质,如果螺旋升角足够大,主螺杆可以直接带动副螺杆。若配上同步齿轮,在理论上两条螺杆之间可以没有接触。传统双螺杆泵虽然非严格密封,工作压力不高,但可以输送粘度范围非常宽广的各种介质,可以输送各种粘度的非牛顿液体,还可以气液混输、固液混输。因此,各行业都对它寄予极大的兴趣,特别是石油、化工行业。

三螺杆泵理论上属严格密封型螺杆泵。三螺杆泵是由金属泵套内的一条主螺杆带动两条从动螺杆组成的。每条螺杆有两条螺旋线,在泵套与螺杆间形成若干密封腔,螺杆作旋转运动时,密封腔由泵的低压区位移至高压区。三螺杆泵的较高工作压力可达30MPa,输送介质为清洁的、无腐蚀性的润滑油,特殊场合可输送高粘度、无腐蚀性介质(如:油墨、胶液等)。由于三条螺杆1:3:5比例的结构尺寸以及其它原因的限制,三螺杆泵输送的介质粘度范围有限,一般限于润滑介质。

五螺杆泵通常是非严格密封型螺杆泵一条主螺杆带动四条副螺杆,每条螺杆有两条螺旋线。由于泵腔的单位过流截面较大,因而介质输送量较大。五螺杆泵的工作压力通常在0.8MPa以下,常在安装尺寸受限制的特殊场合(如:舰艇、船舶等)用于输油泵。

容积效率是评判泵类特性的主要指标,螺杆泵的密封性能的优劣又是评判其容积效率的依据。在螺杆泵行业中,分析螺杆泵密封性能的依据是螺杆泵的四类密封条件:

(1)相互啮合的螺杆齿形应服从密封意义上的啮合规律;

(2)螺杆螺纹的头数和螺杆的根数应该使螺杆在工作区范围内形成互不相通的密封腔;

(3)衬套的长度应大于密封腔的长度;

(4)螺杆与螺杆,螺杆与衬套间应具有允许的较小间隙;

螺杆泵的核心技术是螺杆齿形,不同的齿形不仅直接决定着泵的工作压力、额定流量、容积效率、振动、噪声和自吸高度等技术性能指标的差异,还决定着螺杆加工工艺直至产品成本。对于各种类型的螺杆泵来说,其螺杆齿形是否能达到严格密封是判断该螺杆泵性能指标的一个非常重要的前提因素。这就是第 一类密封条件的重要性。


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