螺桿泵結構設計特征及結構設計相關因素

發布時間：2018-07-29

螺桿泵是 一種應用廣泛的容積式轉子泵，它由偏心螺旋體的螺桿(轉子)和內表面呈雙線螺旋面的螺桿襯套(定子)組成。其工作原理是 當螺桿轉動時，由泵內螺桿齒形與泵套所形成的一系列連續密封腔的位移來吸入和排出液體。在工作參數相同的情況下，螺桿泵與離心泵相比具有體積小、流量平穩、壓力脈沖小、有自吸能力、工作、噪聲低、、壽命長以及維修方便等特點，被廣泛應用于石油化工、機械、食品、造紙、船舶、航運、   和污水處理等工業部門。
螺桿泵結構設計特征
螺桿泵按螺桿數目可分為單螺桿泵、雙螺桿泵、三螺桿泵和五螺桿泵。
單螺桿泵。其旋轉部件(轉子)和固定部件(定子)之間保持   的配合間隙。泵套是 由非 金屬彈性材料(通常為橡膠)制作而成，其內孔呈螺旋槽狀，與金屬螺桿之間形成若干密封腔。螺桿在泵套內作偏心旋   動，使密封腔由泵的低壓區位移至高壓區，即液體從吸入口進入泵室，沿軸向推進，從排出口排出。由于介質是 通過密封腔輸送，因此可以輸送直徑小于內腔間隙的固態介質，既不會破壞被輸送的物質，也不會對泵有損壞。
雙螺桿泵。雙螺桿泵由一根主動螺桿和一根從動螺桿及包含這兩根螺桿的襯套組成。每根螺桿軸上有兩個可以左右旋轉的螺旋套，形成雙吸泵的基本結構。液體由   流入泵體后均分成兩路流向軸兩端，螺桿旋轉時，其螺旋面會打開形成密封腔、并吸入液體。隨著螺桿的繼續旋轉、吸入的液體沿軸線從兩端向泵的   匯集，通過泵的出口排出。雙螺桿泵通常由一對模數和齒數都相同的同步齒輪傳動，以兩螺桿工作型面間互相不接觸，避免金屬之間的摩擦，提高泵運行性。
三螺桿泵。三螺桿泵由一根主動螺桿，兩根從動螺桿和襯套組成。主動螺桿為凸型雙頭螺紋，從動螺桿為凹型雙頭螺紋，兩者的旋向相反。三螺桿泵是 由主動螺桿直接帶動從動螺桿，由于螺桿互相接觸，所以不適合用于輸送腐蝕性介質。因不用同步齒輪傳動，其結構相對簡單、零部件少、體積小、重量輕，對輸送清潔、無腐蝕性的潤滑油等介質，選用三螺桿泵   為經濟。
五螺桿泵。五螺桿泵由一根主動螺桿帶動四根從動螺桿，每根螺桿有兩條螺旋線，主動螺桿居中，在主動螺桿的前后、左右對稱的設置四根從動螺桿。主動螺桿為凹型雙頭螺紋，從動螺桿為凸型雙頭螺紋。五螺桿泵特點是 結構緊湊、外形尺寸小、流量大、吸上性能好，其缺點是 螺桿數量多、多孔襯套制造、成本高、制造周期長。與三螺桿泵相比，五螺桿泵   適合于低壓大流量的工況，且外形尺寸相對   小，但結構復雜程度和工作噪音都相對高于三螺桿泵。
為了拓寬螺桿泵的排量范圍，可采用多線螺桿設計方法。對于大排量螺桿泵，提高排量采用增加螺桿泵線數的方法比增大泵結構參數的方法   有技術優越性，還可減少偏心距，   定子橡膠的受力狀況、   降低泵的結構參數、延長螺桿泵使用壽命。增加螺旋線數的設計，在使工作腔數量和排量增大的同時，工作扭矩也同樣增大，扭矩的增加對整個系統工作性及壽命的影響至關重要。螺桿泵的理論流量由螺桿外徑和螺旋角決定，在給定的泵體中變換不同的螺桿外徑和螺旋角，可以滿足不同的流量要求。螺桿泵的壓力由螺紋的級數決定，級數越多，泵的輸出壓力越高。螺紋的級數由螺旋角決定，螺旋角越大，級數越小，泵輸出   壓力也越低。因此，螺旋角越大，泵的排量越大，輸出壓力越低，泵的實際軸功率也隨之相應變化。
螺桿泵的應用范圍
各種螺桿泵均有各自的優點，在推廣應用時   根據實際情況作出正確的選擇，充分利用它們 的特點，以實現節能、   的目的。
單螺桿泵。除了一般介質外，還可用于輸送高粘度、易碎固態顆粒狀及腐蝕性介質。通常用于食品行業中的煉乳、奶油、蜂蜜；釀造工業中的發酵液、葡萄汁及線渣、酒槽、淀粉糊；石化工業中的油脂、甘油、膠水、明膠；石油工業中的原油、煉油廠污油、污水、污泥；污水處理中的廢水、淤泥；造紙工業中的紙漿、白泥、滑石粉。
雙螺桿泵?？奢斔驼扯确秶蟮母鞣N介質，還可氣液混輸、固液混輸，通常用于：原油、輕油、柴油、重油；殘油、焦油；動植物油、潤滑油、皂液；香料、環烷、脂肪質半成品和成品；糖漿、甘油、膠水、油漆、樹脂、聚合物。
三螺桿泵?？捎糜谳斔徒橘|清潔的、無腐蝕性的潤滑油。適用于石化、化學、電力、原油生產與精煉、航運等行業中的非 腐蝕性化學品生產、燃油輸送系統、潤滑系統、液壓傳動系統、液體密封系統、高壓冷卻系統。
五螺桿泵。適用于輸送潤滑性清潔介質，輸送介質范圍較窄，與三螺桿泵相仿。泵腔單位過流載面較大，因而介質輸送量較大，其密封性較差，工作壓力通常在1.0MPa以下。通常用于低壓、大流量、高吸上、高度及安裝位置受到限制的場合輸送潤滑性介質，船舶上常選用五螺桿泵作為主機滑油泵。
螺桿泵結構設計相關因素
選用螺桿泵時，首先要考慮的因素是 工作條件，其次應考慮所需流量、液體濃度和工作壓力等。系統設計應了解介質特性、終端使用要求和環境條件，還應了解流率是 恒定的還是 變化的，是 單一管線輸送還是 管網輸送，是 閉合管路還是 非 閉合管路。
介質特性。被輸送介質特性對泵的選擇有重要的影響，應主要考慮介質的腐蝕性和化學成分，蝕性和酸性介質對泵有損害，輸送此類介質時應選擇泵的材料；當輸送的介質溫度高于90 0C時，應考慮泵的材料及膨脹系數、機械密封部件和填充材料等；在輸送如工業廢漿類磨蝕性介質時，應考慮其中的固體顆粒大小、硬度和體積百分率；液體的比重是 在特定條件下液體的濃度與水的濃度之比，比重對提升和輸送液體所需的能量有影響，在選擇泵動力時   考慮；液體汽壓是 液體由液態轉變為汽態單位面積所受壓力，取決于液體的化學和物理特性，考慮液體的汽壓有助于減少氣穴現象；由介質粘度可得出介質運動的阻力，介質的動粘滯性隨溫升而變化，系統設計時應了解介質在輸送時較低溫度狀態下的粘度，高粘度介質降低螺桿泵性能，并增大所需功率。
終端使用要求。主要指系統的流量和壓力差。應根據泵的設計流量或系統所需的每分鐘排泄量，   設計輸送系統、建立系統性能曲線、選擇泵的規格和驅動馬達。由給出的恒定流率可得出滿足使用要求的壓力差，通過節流閥和變換轉速可改變流量的大小。普通泵需要較好的抽真空條件，螺桿泵有自吸功能，對抽真空的要求不高。螺桿泵僅需很小的吸入壓力就可存在的氣蝕現象，氣蝕不排除，會降低泵的流量。環境條件。主要考慮的是 環境溫度和濕度、海拔高度、安裝在室內還是 室外。
螺桿泵的應用范圍正在不斷擴大，已廣泛應用于化工品生產、液體輸送、航運、生物技術及食品加工、奶制品加工、飲料加工等，適應高粘度、高壓力、高流量等要求。應用時   了解輸送介質的特性和泵的性能參數，正確選擇不同類型的螺桿泵，充分利用其各自特點，實現節能、增效并滿足各種要求。