螺杆泵
找到合适的泵是优化总拥有成本的机会。
莱斯特瑞兹先进技术公司

随着工艺复杂性的增加和新条件的增加,螺杆泵技术吸引了整个行业的设施设计师、工艺工程师和操作人员越来越多的兴趣。

图2:带磁力驱动的双螺杆泵
图2:带磁力驱动的双螺杆泵

在降低运营成本的同时,提高能源效率和运营灵活性是主要目标。现在是时候重新审视传统的泵选择方法,看看螺杆泵的发展,确定它们如何提高经济效益,并保护工艺工厂和输送系统中关键过程的活力。BETVICTOR体育官网

工作原理

本文主要介绍带多螺杆的泵类型。所有螺杆泵都是正排量BETVICTOR体育官网家族的一部分,因此,设计排量流量与泵的转速成正比。这与依靠动能的流体动力泵相反。BETVICTOR体育官网

当泵旋转时,螺杆的轮廓啮合,从而形成紧密的空腔,从而将流体从吸入处输送到排出处,同时积聚压力以克服来自系统的下游反压。泵的螺杆是主要的泵送元件,从动螺杆或动力转子通过机械和液压将扭矩传递给一个或几个惰轮螺杆。泵腔的平稳开启和关闭导致泵流量具有低脉动和空气噪声。

图3:三螺杆泵
图3:三螺杆泵

大多数螺杆泵都是通过平BETVICTOR体育官网衡活塞或螺杆反向流动来消除轴向液压推力。无推力轴承有助于简化泵的设计,消除潜在的磨损和维护区域。

应用程序

大多数多螺杆泵设计是自吸的,可以在低吸入压力下工作。它们还具有气体耐受性,能够处理自由和夹带气体而不发生蒸汽锁。较低的内部流体速度和转子的温和啮合也有助于较低的剪切速率,这对于剪切敏感的非牛顿流体以及不同种类的乳剂尤其重要。

多螺杆泵的操作灵活性体现在它能够在从轻烃到残渣和乳化液的大粘度范围内工作。螺钉通常经过硬化处理以提高耐磨性,有时还使用定制涂层来保护转子孔、转子衬套和泵壳。

当今螺杆泵家族包括传统上用于碳氢化合物加工的设计BETVICTOR体育官网。目前在化工、石化、食品和生物燃料行业的应用越来越多。每种泵设计都有其特定的操作优势和可能性。为特定的应用找到合适的泵类型不仅对过程很重要,而且是成本优化的机会,包括总拥有成本。

设计

无正时齿轮的双螺杆泵BETVICTOR体育官网:

一台泵的设计依赖于两个螺杆,一个驱动螺杆和一个从动惰轮螺杆,它们由轴套径向支撑,并由泵送流体润滑。轴瓦也是轴向推力平衡结构的一部分,轴颈一侧的排气压力和另一侧的吸入压力在提供润滑和冷却液体的同时形成压力平衡。

从一个螺杆到另一个螺杆的扭矩传递是通过在螺杆轮廓上的滚动(而不是滑动)接触来实现的,这提供了良好的耐磨性。这些螺杆与镗孔有径向间隙,这使得该泵的设计能够抵抗磨粒磨损,适用于低润滑性的流体。

该泵设计的典型应用是沥青、沥青、沥青、乳剂和油残留物等流体,以及各种工艺流体,如亚甲基二苯胺(MDA)和亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、生物燃料和植物油。

图4:定制的三螺杆泵的滤芯设计

为了消除蒸汽从机械密封中逸出,它可以被一个气密磁力驱动器取代,以消除温室气体(GHG)的释放。它通常是定时双螺杆泵的一个很好的替代品。

简单和坚固,没有定时齿轮,只有一个轴密封,使这种泵类型更容易服务和操作。

三桨泵:BETVICTOR体育官网

三螺杆泵用于许多应用,其中流体范围从润滑系统中的润滑油到沥青、沥青和轻质终端产品(如冷凝油和真空气油(VGO))等加工流体。在工艺应用中使用的最常见的泵具有泵芯(与套管分离),以允许不同的安装选项。这种设计使用了一个被称为动力转子的从动螺杆,它负责泵的主要工作,周围环绕着两个惰轮转子。它们只是作为动力转子的旋转密封,并处理由转子孔形成的长轴颈所支持的径向力。与其他螺杆泵设计相似,推力负载是液压平衡的,不使用推力板或轴承。该设计还允许更高的速度,即使在更高的压力和低粘度流体中,也可以获得更高的容量效率。典型的三螺杆泵可以提供高达2000加仑每BETVICTOR体育官网分钟(gpm)的流量,最大排放压力为2500磅每平方英寸(psi)。

许多泵制造商使用筒式设计,适用于定制安装。外壳的设计可以与现有泵的外壳相匹配,无需更换管道连接或驱动器即可直接更换。通过利用墨盒设计的灵活性,可以进行重要的工艺改进,如图4所示。

通过将泵入口直接用螺栓连接到吸入箱,可以满足新的工艺条件。螺丝的入口部分被切开,可以作为螺旋钻将流体“拉”进泵。

图5:定时双螺杆泵
图5:定时双螺杆泵

对于轻端,三螺杆泵有几个优点。与常用的卧式电潜泵(ESP)相比,这种紧凑的设计使其在相同压差的情况下体积更小,重量更轻。内部液压推力平衡消除了ESP所需要的推力轴承及其润滑系统的需要。此外,泵具有耐气体性,可以处理带气体的液体,而不会发生气锁或失去吸力。它在外面也运行得平稳而安静
并且不受任何临界速度范围的影响。它也不容易出现涌动或压力脉动。

定时双流双螺杆泵:BETVICTOR体育官网

所有类型螺杆泵中用途最广泛的是定时双螺杆泵。BETVICTOR体育官网虽然一些制造商提供标准化的双螺杆泵方案,但它们通常是针对特定的流体、安装和服务进行定制的。BETVICTOR体育官网它们的设计比大多数其他螺杆泵更大的流量能力,也可以设计为高排放压力。BETVICTOR体育官网它们与大量不同的流体一起使用,从无润滑、低粘度流体到高粘度重油、沥青和糖蜜。典型的双螺杆泵的流量可达6,500 gBETVICTOR体育官网pm,压力可达1,500 psi。

由于螺杆型材旋转时没有轴向和径向接触,泵与泵送流体的润滑性无关。然而,在较低的粘度下,内部间隙增加了内部滑移,这对体积效率是不利的。当粘度增加,滑移减少,泵的容量效率提高时,情况则相反。双吸流中和轴向液压力,转子在轴承布置中轴向定位,其中径向负荷是主要负荷。

双螺杆泵设计广泛应用于油田、炼油厂、储罐码头、管道和化工厂。由于螺钉是非接触式旋转,当涉及到它可以处理的流体性质时,灵活性几乎是无限的。通过变速控制,可以覆盖广泛的流量范围,允许流量和压力保持在预设水平,同时保持较低的进口压力和夹带气体。在化工厂的聚合物乳液转移、炼油厂的混合和装药应用都是很好的工艺例子。另一种是耀斑淘汰鼓泵。

可变泵速控制的液位在鼓,和蒸汽携带不气锁泵,因为它将与传统的垂直罐泵。该泵所需的低净正吸扬程(NPSH)消除了离心泵所必需的坑。精确的流量控制是管道服务的一个重要方面,通过泵速的变化可以很容易地控制流量的变化。

正如所介绍的螺杆泵的类型所示,几乎总是有一种适合特定泵的安装。BETVICTOR体育官网螺杆泵的广泛使用证明了这种类型的泵在市场上的多功能性BETVICTOR体育官网和增值性。发展从未停止,最近,卫生应用的新设计已经进入市场。螺杆泵的基本特性使其能够应对新的流体处理挑战,我们将继续看到新的设计来满足新的苛刻的泵送要求。

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