單螺桿泵(helical rotor pump;single-screw pump;mono pump)屬于轉(zhuǎn)子式容積泵,它是依靠螺桿與襯套相互嚙合在吸入腔和排出腔產(chǎn)生容積變化來(lái)輸送液體的。它是一種內(nèi)嚙合的密閉式螺桿泵,主要工作部件由具有雙頭螺旋空腔的襯套(定子)和在定子腔內(nèi)與其嚙合的單頭螺旋螺桿(轉(zhuǎn)子)組成。當(dāng)輸入軸通過(guò)萬(wàn)向節(jié)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子繞定子中心作行星回轉(zhuǎn)時(shí),定子 - 轉(zhuǎn)子副就連續(xù)地嚙合形成密封腔,這些密封腔容積不變地作勻速軸向運(yùn)動(dòng),把輸送介質(zhì)從吸入端經(jīng)定子 - 轉(zhuǎn)子副輸送至壓出端,吸入密閉腔內(nèi)的介質(zhì)流過(guò)定子而不被攪動(dòng)和破壞。單螺桿泵分類:整體不銹鋼單螺桿泵,軸不銹鋼單螺桿泵。
中文名稱 | 單螺桿泵 | 外文名稱 | Single screw pump |
---|---|---|---|
行業(yè) | 機(jī)械制造業(yè) | 材料 | 不銹鋼、鑄鋼 |
使用范圍極廣,主要應(yīng)用于:環(huán)境保護(hù)、船舶工業(yè)、石油工業(yè)、醫(yī)藥、日化、釀造業(yè)、建筑工業(yè)、采礦工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、印刷、造紙工業(yè)。
輸送高粘度介質(zhì):根據(jù)泵的大小不同可以輸送粘度從0-200000厘泊的介質(zhì)。
單螺桿泵工作原理
螺桿具有單頭螺紋,其任意截面皆為半徑為R的圓,截面的中心位于螺旋線上且與螺桿的軸心線偏離一個(gè)偏心距e,繞軸旋轉(zhuǎn)且沿軸向移動(dòng)而形成的
頭數(shù)比Lobes:螺桿的定子的頭數(shù)T1比轉(zhuǎn)子的頭數(shù)T2多一個(gè),即T1=T2+1。他們的比值成為頭數(shù)比。螺桿泵可以分為單頭(1:2)和多頭(2:3,3:4)等。
頭數(shù)比越多,螺桿泵的輸出扭矩越大,轉(zhuǎn)速越低。反之,輸出的扭矩越小,轉(zhuǎn)速越高。
襯套內(nèi)表面具有雙螺紋,其任意截面為一長(zhǎng)圓,兩端是半徑為R(等于螺桿截面半徑)的半圓,中間是長(zhǎng)為4e的直線段。襯套的任意截面都是相同的長(zhǎng)圓,只是彼此互相錯(cuò)開一個(gè)角度。
螺桿裝入襯套后,螺桿表面與襯套內(nèi)螺紋表面之間形成一個(gè)個(gè)封閉的腔室,同時(shí)任意截面也被分成上下兩個(gè)月牙形工作室(如圖1-3所示)。當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí),靠近吸入室的第一個(gè)工作室的容積逐漸增大,形成負(fù)壓,在壓差的作用下液體被吸入工作室。隨著螺桿的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),工作腔容積不斷增至最大后,這個(gè)工作室封閉,并將液體沿軸向推向壓出室。與此同時(shí)上下兩個(gè)工作室交替循環(huán)地吸入和排出液體,因此液體被連續(xù)不斷地從吸入室沿軸向推向壓出室。
單螺桿泵其工作原理是當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),螺桿一方面繞本身的軸線旋轉(zhuǎn),另一方面它又沿襯套內(nèi)表面滾動(dòng),于是形成泵的密封腔室。 螺桿每轉(zhuǎn)一周,密封腔內(nèi)的液體向前推進(jìn)一個(gè)螺距,隨著螺桿的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),液體螺旋...
一、單螺桿泵(helical rotor pump;single-screw pump;mono pump)屬于轉(zhuǎn)子式容積泵,它是依靠螺桿與襯套相互嚙合在吸入腔...
G型單螺桿是按迥轉(zhuǎn)嚙合容積式原理工作的新型泵種,主要工作部件是偏心螺桿(轉(zhuǎn)子)和固定的襯套(定子)。這種泵零件少,結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,維修簡(jiǎn)便,轉(zhuǎn)子和定子是本泵的易損件,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于裝拆。G就是個(gè)代號(hào)...
單螺桿泵在發(fā)達(dá)國(guó)家已廣泛使用,德國(guó)稱"偏心轉(zhuǎn)子泵"。由于其優(yōu)良的性能,在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用范圍也在迅速擴(kuò)大。它的最大特點(diǎn)是對(duì)介質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)、流量平穩(wěn)、壓力脈動(dòng)小、自吸能力高,這是其它任何泵種所不能替代的。
磨損性 | 一級(jí) | 二級(jí) |
無(wú) | 0.6MPa | 1.2MPa |
一般 | 0.4MPa | 0.8MPa |
嚴(yán)重 | 0.2MPa | 0.4MPa |
含有顆粒或纖維的介質(zhì):顆粒直徑可以30mm(不超過(guò)轉(zhuǎn)子偏心距)。纖維長(zhǎng)可以350mm(相當(dāng)0.4位轉(zhuǎn)子的螺距)。其含量一般可達(dá)介質(zhì)窖的40%,若介質(zhì)中的固體物為細(xì)微之粉沫狀時(shí),最高含量可達(dá)60%或更高也能輸送。要求輸送壓力穩(wěn)定,介質(zhì)固有結(jié)構(gòu)不受破壞時(shí),選用單螺桿泵輸送最為理想。
橡膠的適應(yīng)性 | 丁晴橡膠 | 氟橡膠 | 食品橡膠 | 乙丙橡膠 |
介質(zhì)代號(hào) | NBR | FPM | W.NBE | EPD |
水含污水 | ● | ● | ● | ● |
植物油 | ● | ● | ● | △ |
礦物油 | ● | ● | ● | × |
氨水 | ● | × | ● | △ |
芳香族溶劑 | × | ● | × | × |
濃堿 | ● | × | ● | ● |
濃硝酸 | × | △ | × | × |
冰醋酸 | ● | ● | ● | × |
稀硫酸 | ● | ● | ● | ● |
濃硫酸 | × | ● | × | △ |
稀鹽酸 | ● | ● | × | ● |
濃鹽酸 | ● | ● | ● | ● |
熱水 | △ | × | △ | ● |
汽油 | ● | ● | ● | × |
甲苯 | × | ● | × | × |
二甲苯 | × | ● | × | × |
乙醇 | ● | ● | ● | △ |
煤油 | ● | ● | ● | × |
柴油 | ● | ● | ● | × |
氯化氬 | × | △ | × | × |
含酮類物料 | × | × | × | ● |
含醇類物料 | ● | ● | ● | ● |
含脂類物料 | × | × | × | ● |
含醚類物料 | × | × | × | ● |
泥漿 | ● | △ | ● | ● |
磷酸 | △ | △ | △ | ● |
碳酸鈉 | ● | × | ● | ● |
糖醛 | △ | △ | △ | ● |
苯100 | × | ● | × | × |
丙酮 | × | × | × | ● |
亞麻子油 | ● | ● | ● | ● |
二硫化碳 | × | ● | × | × |
單螺桿泵由于結(jié)構(gòu)和工作特性,與活塞泵離心泵、葉片泵、齒輪泵相比具有下列諸多優(yōu)點(diǎn):
1、能輸送高固體含量的介質(zhì);
2、流量均勻壓力穩(wěn)定,低轉(zhuǎn)速時(shí)更為明顯;
3、流量與泵的轉(zhuǎn)速成正比,因而具有良好的變量調(diào)節(jié)性;
4、一泵多用可以輸送不同粘度的介質(zhì);
5、泵的安裝位置可以任意傾斜;
6、適合輸送敏感性物品和易受離心力等破壞的物品;
7、體積小,重量輕、噪聲低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修方便。
單螺桿泵驅(qū)動(dòng)方式分為:
1.由彈性聯(lián)軸器聯(lián)接合變頻調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式
2.由彈性聯(lián)軸器聯(lián)接和固定減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式
3.由彈性聯(lián)軸器聯(lián)接和無(wú)級(jí)變速電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式
單螺桿泵選型問(wèn)題
選用泵的規(guī)格是根據(jù)被輸送液體的性質(zhì)和流量、壓力來(lái)決定的,而泵的轉(zhuǎn)速則由輸送液體的粘度和腐蝕性、作為主要參數(shù)來(lái)選擇,才能保證泵可靠運(yùn)行。
泵的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為輸送清水或清水相類似的無(wú)腐蝕性液體時(shí)允許最高轉(zhuǎn)速,在實(shí)際使用中因介質(zhì)性質(zhì)與壽命要求不同,選用時(shí)一般都應(yīng)低于設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速。對(duì)高粘度和含顆粒介質(zhì),一般采用設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速的1/2-1/3 或更低些,低轉(zhuǎn)速對(duì)泵的磨損有利,但在使用后由于定子的磨損流量下降,這時(shí)可適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速,以補(bǔ)償流量下降也為常策。
輸送介質(zhì)的溫度應(yīng)在 -10 ℃~80℃特殊情況可高達(dá)120℃。
泵的每級(jí)(定子的一個(gè)導(dǎo)程)正常壓力為 0.6Mpa,短時(shí)間(不超過(guò)30分鐘)內(nèi)允許高達(dá)0.8Mpa,當(dāng)磨損后在相同輸出壓力時(shí)的容積效率要逐步下降。
泵送清水時(shí)最高吸程為 8米,實(shí)際使用建議不超過(guò)6.5米,當(dāng)泵送高粘度介質(zhì)時(shí),應(yīng)以正壓吸入。
濃漿泵是一種單螺桿式輸運(yùn)泵、它的主要工作部件是偏心螺旋體的螺桿(稱轉(zhuǎn)子)和內(nèi)表面呈雙線螺旋面的螺桿襯套(稱定子)。 其工作原理是當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),螺桿一方面繞本身的軸線旋轉(zhuǎn),另一方面它又沿襯套內(nèi)表面滾動(dòng),于是形成泵的密封腔室。螺桿每轉(zhuǎn)一周,密封腔中的液體向前推進(jìn)一個(gè)螺距。隨著螺桿的連續(xù)傳動(dòng),液體以螺旋形方式從一個(gè)密封腔壓向另一個(gè)密封腔,最后擠出泵體。濃漿泵是一種新型的輸送液體的機(jī)械,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作安全可靠、使用維修方便、出液連續(xù)均勻、壓力穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。濃漿泵凡接觸物料的金屬零件均選用優(yōu)質(zhì)不銹耐酸鋼制作,軸材料2cr13襯筒采用無(wú)毒無(wú)味的橡膠、工作溫度可達(dá)100℃,可用于輸送食品漿料和粘度10000泊斯卡·秒含有固體顆?;蚰z塊的溶液漿,懸浮液的腐蝕性介質(zhì)。廣泛于食品、冶金、建筑、制藥、化工等工業(yè)部門。
G型單螺桿是按迥轉(zhuǎn)嚙合容積式原理工作的新型泵種,主要工作部件是偏心螺桿(轉(zhuǎn)子)和固定的襯套(定子)。
由于該二部件的特殊幾何形狀,分別形成單獨(dú)的密封容腔,介質(zhì)由軸向均勻推行流動(dòng),內(nèi)部流速低,容積保持不變,壓力穩(wěn)定,因而不會(huì)產(chǎn)生渦流和攪動(dòng)。每級(jí)泵的輸出壓力為0.6MPa,揚(yáng)程60m(清水),自吸高度一般在6m,適用于輸送介質(zhì)溫度80℃以下(特殊要求可達(dá)150℃)。
G型單螺桿泵結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,維修簡(jiǎn)便。對(duì)介質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng),流量平穩(wěn),壓力脈動(dòng)小,自吸能力高。工作溫度可達(dá)120℃。廣泛用于食品、冶金、造紙、印染、化工、化肥、制藥等工業(yè)部門 。
因定子選用多種彈性材料制成,所以這種泵對(duì)高粘度流體的輸送和含有硬質(zhì)懸浮顆粒介質(zhì)或含有纖維介質(zhì)的輸送,有一般泵種所不能勝任的特點(diǎn)。其流量與轉(zhuǎn)速成正比。
傳動(dòng)可采用聯(lián)軸器直接傳動(dòng),或采用調(diào)速電機(jī),三角帶,變速箱等裝置變速。
這種泵零件少,結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,維修簡(jiǎn)便,轉(zhuǎn)子和定子是本泵的易損件,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于裝拆。
型號(hào) | 流量 | 壓力 | 允許最 | 電機(jī) | 必需汽 | 進(jìn)口法 | 出口法 | 允許顆 | 允許纖 |
(m3/h) | (Mpa) | 高轉(zhuǎn)數(shù) | 功率 | 蝕余量 | 蘭通徑 | 蘭通徑 | 粒直徑 | 維長(zhǎng)度 | |
(r/min) | (kw) | (m) | (mm) | (mm) | (mm) | (mm) | |||
G20-1 | 0.8 | 0.6 | 960 | 0.75 | 4 | 25 | 25 | 1.5 | 25 |
G20-2 | 1.2 | 1.5 | |||||||
G25-1 | 2 | 0.6 | 960 | 1.5 | 32 | 25 | 2 | 30 | |
G25-2 | 1.2 | 2.2 | |||||||
G30-1 | 5 | 0.6 | 960 | 2.2 | 50 | 40 | 2.5 | 35 | |
G30-2 | 1.2 | 3 | |||||||
G35-1 | 8 | 0.6 | 960 | 3 | 65 | 50 | 3 | 40 | |
G35-2 | 1.2 | 4 | |||||||
G40-1 | 12 | 0.6 | 960 | 4 | 80 | 65 | 3.8 | 45 | |
G40-2 | 1.2 | 5.5 | |||||||
G50-1 | 20 | 0.6 | 960 | 5.5 | 4.5 | 100 | 80 | 5 | 50 |
G50-2 | 1.2 | 7.5 | |||||||
G60-1 | 30 | 0.6 | 720 | 11 | 5 | 125 | 100 | 6 | 60 |
G60-2 | 1.2 | 15 | |||||||
G70-1 | 45 | 0.6 | 720 | 11 | 150 | 125 | 8 | 70 | |
G70-2 | 1.2 | 18.5 | |||||||
G85-1 | 65 | 0.6 | 630 | 15 | 150 | 150 | 10 | 80 | |
G85-2 | 1.2 | 30 | |||||||
G105-1 | 100 | 0.6 | 500 | 30 | 200 | 200 | 15 | 110 | |
G105-2 | 1.2 | 55 | |||||||
G135-1 | 150 | 0.6 | 400 | 45 | 250 | 250 | 20 | 150 | |
G135-2 | 1.2 | 90 |
單螺桿泵再抽一些井中的油時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到的故障:桿斷脫、泵漏失、定子溶脹、定子脫膠、管漏失等,下面具體介紹下。
1、桿斷脫
由于單螺桿泵抽油桿負(fù)荷過(guò)大、磨損或誤操作等原因,引起抽油桿斷裂,脫扣或擼扣的情況,具體表現(xiàn)為:在短期內(nèi),泵效大幅度下降,動(dòng)液面迅速上升,電流下降甚至接近空載電流。扭矩和軸向力仍為平穩(wěn)直線,但由于缺少了井下泵的工作扭矩,光桿扭矩值遠(yuǎn)小于正常工作范圍,軸向力缺少了液壓力對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的軸向力,因此也小于正常范圍,根據(jù)斷脫部位,桿柱自重產(chǎn)生的軸向力不同,據(jù)此可計(jì)算出桿柱斷脫深度。
2、泵漏失
由于單螺桿泵的定子橡膠磨損,造成定轉(zhuǎn)子過(guò)盈減小,泵承壓能力下降。因此,漏失量增加。具體表現(xiàn)為:泵效逐漸下降,動(dòng)液面逐漸上升,電流逐漸下降。由于漏失量加大,泵有功扭矩下降,扭矩低于正常范圍。由于液壓力產(chǎn)生的軸向力下降,軸向力低于正常范圍,但仍大于桿柱在采出液中的重量。
3、定子溶脹
由于采出液的作用。單螺桿泵的定子橡膠發(fā)生溶脹,造成定轉(zhuǎn)子過(guò)盈增加,泵效和動(dòng)液面正常,電流增加,由于過(guò)盈大,定轉(zhuǎn)子的初始扭矩增加,因此光桿扭矩增加,超過(guò)正常范圍,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成定轉(zhuǎn)子抱死,但軸向力正常。
4、定子脫膠
定子脫膠是由于定子粘接強(qiáng)度不夠造成。表現(xiàn)形式為泵效急劇下降,動(dòng)液面上升,電流下降并波動(dòng)。脫膠時(shí),泵有功扭矩為零,光桿扭矩下降很大。另外,由于脫膠后定轉(zhuǎn)子之間發(fā)生不規(guī)則摩擦。光桿扭矩會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則液動(dòng)。液壓力產(chǎn)生的軸向力為零,因此,光桿軸向力低于正常范疇,但仍高于桿柱在采出液的重量。
5、管漏失
管漏失是由于油管壁上存在裂縫造成的?,F(xiàn)象為泵效下降,動(dòng)液面上升,電流減小。由于單螺桿泵工作壓差減小,泵有功扭矩下降,光桿扭矩低于正常范圍,液壓力產(chǎn)生的軸向力減小,光桿軸向力略低于正常范圍,但仍高于桿柱在液體中的重量。
這是單螺桿泵在抽井中的油時(shí)常遇到的故障類型,在使用時(shí)一定要注意。
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評(píng)分: 4.4
螺桿泵在開采稠油、含砂原油和中深低原油方面有明顯的優(yōu)越性。隨著油井不斷向深層發(fā)展,在泵掛深度愈來(lái)愈大的情況下,管式螺桿泵的檢泵工作勢(shì)必費(fèi)時(shí)費(fèi)工,采油成本相對(duì)較高。介紹一種地面驅(qū)動(dòng)桿式螺桿泵,論述了其基本結(jié)構(gòu)和工作原理。這種桿式螺桿泵可以縮短檢泵作業(yè)時(shí)間,從而降低油田的作業(yè)成本。
單螺桿泵分為:整體不銹鋼單螺桿泵,軸不銹鋼單螺桿泵
G單螺桿泵輸送各種粘度的液體,特別是粘稠難輸送的介質(zhì)。 G單螺桿泵輸送各種濃度的液體及經(jīng)過(guò)分離脫水的干物料。G單螺桿泵輸送含有固體顆粒、纖維、懸浮物的液體。G單螺桿泵輸送液體、氣體、固體的混合物。G單螺桿泵輸送不能受攪動(dòng)、剪切、掠奪的敏感性液體。G單螺桿泵輸送腐蝕性液體。
G單螺桿泵輸送適應(yīng)范圍廣,可輸送一切流動(dòng)介質(zhì)甚至非流動(dòng)物料。 G單螺桿泵輸送流量、壓力穩(wěn)定,無(wú)脈動(dòng)。 G單螺桿泵輸送變轉(zhuǎn)速即可改變輸出流量,可用作計(jì)量投加。 吸入能力強(qiáng),工作噪聲小,無(wú)泄漏,無(wú)溫升。