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雙螺桿泵如何選型及技巧

2009年12月09日 11:22:35人氣:1513來源:上海漢邦泵業(yè)有限公司

雙螺桿泵如何選型及技巧

泵的選型包括性能參數(shù)的選擇和泵結(jié)構(gòu)型式的選擇,泵結(jié)構(gòu)型式的選擇參見雙螺桿泵的結(jié)構(gòu)形式介紹。

性能參數(shù)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(zhuǎn)速n,壓力p,以及介質(zhì)的粘度v。

1.1 轉(zhuǎn)速 n 的影響:

  螺桿泵在工作時(shí),兩螺桿及襯套之間形成密封腔,螺桿每轉(zhuǎn)動(dòng)一周便由進(jìn)口向出口移出一個(gè)密封腔,即一個(gè)密封腔的體積的液體被排出去。理想狀態(tài)下,泵內(nèi)部無泄漏,那么泵的流量與轉(zhuǎn)速成正比。即:

Qth=n*q

n----轉(zhuǎn)速;

q----理論排量,即泵每轉(zhuǎn)一周所排出的液體體積;

Qth----理論排量。

1.2 壓力△P的影響:

  泵實(shí)際工作過程中,其內(nèi)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(jié)構(gòu),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(zhì)粘度有一定的比例關(guān)系。

綜上所述,要綜合地考慮以上各種因素,通過一系列的計(jì)算才能地知道泵的實(shí)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(fù)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(xué)的知識對出口阻力的計(jì)算。

3.軸功率N:
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(yùn)動(dòng)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(zhì)粘度的增加也會(huì)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(zhì)粘度及工作壓力而增加,因此在選擇配套電機(jī)時(shí),介質(zhì)的粘度也是一個(gè)非常重要的參考數(shù)據(jù)。尤其在輸送高粘度介質(zhì)時(shí),需要作比較的計(jì)算。

在計(jì)算功率后,選擇配套電機(jī)時(shí)應(yīng)遵照樣本表格中所規(guī)定的有關(guān)規(guī)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(jī)功率    N----軸功率    K----功率儲備系數(shù)

4.吸上性能的計(jì)算及選擇
泵工作分為以下幾個(gè)階段:

4.1 吸入,此時(shí)液體連續(xù)不斷地沿吸入管道移動(dòng);

4.2 旋轉(zhuǎn)的螺桿把能量傳給工作液體;

4.3 壓出,此時(shí)液體帶有克服壓出管道系統(tǒng)所有阻力所必需的壓力從泵中排出。

在以上三個(gè)階段中,zui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(huì)發(fā)生氣蝕,即引起振動(dòng),噪音等問題。

5.汽蝕余量的計(jì)算:
泵的汽蝕余量NPSHr與泵的轉(zhuǎn)速n,導(dǎo)程h以及泵所輸送介質(zhì)的粘度v等因素都有關(guān)系,對我廠引進(jìn)的Bornemann雙螺桿泵用以下公式計(jì)算:

NPSHr=(1.5+0.253VF1.84345+0.0572VF1.55)*v0.4146

VF----軸向流速,VF=n*h/60(m/s);    n----轉(zhuǎn)速(r/min);    h----導(dǎo)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(dǎo)程的雙螺桿泵。這在選型時(shí)是很重要的。

5.1 裝置汽蝕余量NPSHa的計(jì)算,這里不再闡述。

5.2 想要保持泵正常工作,即不發(fā)生汽蝕、振動(dòng)等問題,必須保證以下條件:

NPSHa>NPSHr   這即是泵的吸入條件。

6.雙螺桿泵的轉(zhuǎn)速選擇:
選擇不同的轉(zhuǎn)速常牽涉以下問題:

6.1 通過選擇合適的泵轉(zhuǎn)速,以達(dá)到適當(dāng)?shù)男阅軈?shù)如流量等。

6.2 隨著粘度的不同,泵的轉(zhuǎn)速亦應(yīng)有所改變。

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

  轉(zhuǎn)速的選擇實(shí)質(zhì)也是吸上性能的問題,尤其是在高粘度的情況下,如果轉(zhuǎn)速選得過高,就會(huì)引起吸入不足,從而產(chǎn)生噪音和振動(dòng)等問題。因此務(wù)必遵照有關(guān)原則選擇轉(zhuǎn)速。

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