Руководство по поршневым насосам: одновинтовые насосы, выбор и обслуживание

На станции очистки сточных вод в провинции Цзянсу каждые восемь недель заменялись изношенные рабочие колеса центробежных насосов. Шлам содержал от 4% до 6% твердых веществ и имел вязкость, которая резко возрастала после дозирования полимера. Когда группа технического обслуживания перешла на объемный насос, в частности, на одновинтовой насос с прогрессивной полостью, интервал замены увеличился с недель до месяцев. В этом практическая разница между перемещением жидкости по скорости и перемещением ее по захваченному объему. Насос объемного действия захватывает фиксированное количество жидкости и проталкивает ее через систему при каждом обороте или ходе, поэтому поток остается почти постоянным, даже когда вязкость, давление или содержание твердых частиц меняются.

Что такое объемный насос и как он работает?

Насос объемного действия перемещает жидкость, улавливая фиксированный объем в камере, а затем нагнетая этот объем в нагнетательную линию. Камера расширяется, чтобы втянуть жидкость, уплотняется впускным отверстием, а затем сжимается или вращается, чтобы вытолкнуть жидкость. Поскольку насос не зависит от центробежной силы, его расход в значительной степени не зависит от давления нагнетания. Если нагнетательная линия частично блокируется, насос будет пытаться преодолеть это сопротивление до тех пор, пока не сработает устройство сброса давления или не выйдет из строя какой-либо компонент. Вот почему объемным насосам необходим предохранительный клапан, муфта, ограничивающая крутящий момент, или частотно-регулируемый привод с обратной связью по давлению.

Двумя основными семействами являются поршневые и ротационные насосы. В поршневых насосах используется поршень, плунжер или диафрагма, которые перемещаются вперед и назад. В ротационных насосах используются шестерни, кулачки, винты, лопасти или прогрессивные полости, которые вращаются. Одновинтовой насос, часто называемый шнековым насосом, принадлежит к семейству ротационных поршневых насосов. В нем используется винтовой ротор, вращающийся внутри винтового резинового статора, для создания герметичных полостей, которые непрерывно перемещаются от всасывания к выпуску. Эта конструкция обрабатывает абразивные суспензии, пасты с высокой вязкостью и чувствительные к сдвигу эмульсии с меньшей пульсацией, чем многие другие типы объемного вытеснения.

Типы объемных насосов и где подходят одновинтовые насосы

Поршневые насосы включают диафрагменные, поршневые и плунжерные модели. Они широко распространены при измерении, дозировании и очистке под высоким давлением. Роторные насосы включают шестеренные, лопастные, лопастные, перистальтические и винтовые насосы. Каждый из них имеет различный баланс давления, расхода, устойчивости к твердым частицам и затрат на техническое обслуживание. Шестеренчатые насосы компактны и хорошо перекачивают чистые смазочные жидкости, но не любят абразивных частиц. Лопастные насосы бережно переносят твердые частицы, но требуют зубчатых передач и более узких зазоров. Перистальтические насосы отлично подходят для стерильных или агрессивных жидкостей, но шланг является расходным материалом.

Одновинтовые насосы занимают полезную золотую середину. Они перекачивают волокнистые и абразивные суспензии, работают на относительно низкой скорости и создают плавный, непульсирующий поток. В шнековом насосе ротор и статор образуют серию герметичных полостей, которые перемещаются в осевом направлении по мере вращения ротора. Геометрия позволяет насосу перекачивать густой ил, бумажную массу, пищевую пасту и химические суспензии без эмульгирования или повреждения продукта. Для применений, требующих более равномерной толщины стенок статора, конструкция с одинаковой толщиной стенок может улучшить рассеивание тепла и продлить срок службы в сложных рабочих циклах.

Винтовые насосы H-типа Винтовой насос H-типа использует точную технологию производства и передовую конструкцию конструкции, гарантирующую сохранение чрезвычайно высокой стабильности во время... Посмотреть продукт →

Винтовые насосы H-типа часто выбираются для общепромышленной перекачки, где требуется умеренное давление и надежная перекачка твердых частиц. Они хорошо работают с фланцами, приводами и опорными плитами, которые соответствуют общепринятым компоновкам предприятий. Если жидкость содержит мелкие твердые частицы или требует бережного обращения, геометрия винта Т- или W-типа может оказаться более подходящей. Ключевым моментом является соответствие геометрии ротора-статора фактическому размеру частиц, вязкости и температуре, а не выбор только по размеру трубы.

Критерии выбора поршневого насоса

Выбор начинается с жидкости, а не с характеристики насоса. Вам необходима вязкость при температуре перекачивания, удельный вес, содержание твердых частиц, размер и форма частиц, pH, температурный диапазон, а также то, чувствителен ли продукт к сдвигу. Затем вы добавляете требования к процессу: скорость потока, высоту всасывания, давление нагнетания, непрерывный или периодический режим работы и метод очистки. Насос, размер которого превышает давление, может стоить дороже и изнашиваться быстрее, а насос меньшего размера будет работать на более высокой скорости и сократить срок службы статора.

В приведенной ниже таблице сравниваются типичные диапазоны вязкости для распространенных насосных технологий. Он задуман как отправная точка, а не инструмент окончательного выбора, поскольку фактические ограничения зависят от размера насоса, скорости, температуры и выбора материала.

Диаграмма показывает четкую тенденцию: по мере увеличения вязкости центробежные насосы быстро теряют эффективность, в то время как конструкции объемного типа продолжают перекачивать жидкость. Мембранные и шестеренные насосы охватывают широкий средний диапазон, но винтовые насосы гораздо шире работают с пастообразными и высоковязкими продуктами. Это не означает, что одновинтовой насос всегда является лучшим решением. Для чистых жидкостей с низкой вязкостью при высоком расходе центробежный насос может оказаться более экономичным. Для абразивных суспензий с крупными твердыми частицами может подойти другая геометрия ротора-статора или лопастной насос. Практический вывод состоит в том, чтобы сначала определить жидкость, а затем использовать данные о вязкости и содержании твердых частиц, чтобы сузить семейство насосов, прежде чем сравнивать модели.

Сценарии применения объемных насосов

Экологическая очистка воды является одной из крупнейших областей применения. Одновинтовые насосы перекачивают первичный и вторичный ил, загущенный ил и химические суспензии без засорения. На химических заводах дозируют полимеры, перемещают суспензии и обрабатывают жидкости, которые могут повредить стандартное рабочее колесо центробежки. Бумажно-целлюлозные фабрики используют их для стоков материала, покрытия и сточных вод. Пищевое и фармацевтическое производство предполагает бережное обращение с соусами, сиропами, кремами и ферментативными бульонами. Нефтехимические и энергетические применения включают нефтешламы, буровые растворы и перекачку топлива.

На мобильных объектах и ​​объектах с ограниченным пространством часто используются шнековые насосы, установленные на грузовиках. Эти устройства устанавливаются на кузове прицепа или грузовика, поэтому их можно перемещать между отстойниками, резервуарами и зонами временного хранения. Дозирующий клапан может быть добавлен, когда процесс требует точного дозирования, а не объемной перекачки. Для винтовых насосов с одинаковой толщиной стенок основное внимание уделяется работе в условиях более высокого давления или более высоких температур, где деформация статора и накопление тепла в противном случае сократили бы срок службы. Типичные отрасли промышленности включают химическую переработку, добычу нефти и газа и концентрацию промышленных сточных вод.

Винтовые насосы с одинаковой толщиной стенок Этот винтовой насос обладает хорошей самовсасывающей способностью, в качестве среды используется вода, всасывание на глубину до 3-5 метров; Транспортировка твердых частиц в жидкости: может транспортировать жидкость, содержащую такие... Посмотреть продукт →

При выборе для этих условий обратите внимание на выбор эластомера, покрытие ротора и расположение уплотнений. Статоры из нитрила, этилен-пропиленового каучука и фторэластомера по-разному ведут себя в маслах, кислотах и ​​горячей воде. Ротор из твердого хрома или керамического покрытия может снизить износ при абразивной работе. Механические уплотнения, сальники и манжетные уплотнения имеют различную устойчивость к давлению, температуре и работе всухую.

Техническое обслуживание и запасные части для объемных насосов

Винтовые насосы имеют предсказуемый характер износа. Статор обычно является первым компонентом, производительность которого снижается, поскольку резина прогибается при каждом вращении и постепенно теряет посадку с натягом. Симптомы включают снижение расхода, повышенное давление нагнетания при той же скорости, проскальзывание и повышенную вибрацию. Хромированная поверхность ротора может изнашиваться, особенно в абразивных растворах. Удлинительный вал, соединительные тяги и универсальные шарниры также несут крутящий момент и должны быть проверены на предмет усталости или ослабления крепления.

Планирование запасных частей должно основываться на рабочем цикле, а не только на календарном времени. Насос, работающий 24 часа в сутки на абразивном осадке, может нуждаться в проверке статора каждые несколько месяцев, в то время как система перекачки чистых химикатов может работать годами только с проверкой уплотнений. Держите запасной статор, ротор и удлинительный вал на месте, если затраты из-за простоя высоки. Запишите серийный номер насоса, геометрию ротора-статора и тип эластомера, чтобы запасные части соответствовали исходным характеристикам.

Статор для шнековых насосов Мы внедряем передовое оборудование и производственные процессы из-за границы, строго соблюдаем систему качества производства ISO, обеспечиваем стабильное качество и имеем собственные... Посмотреть продукт →

При сборке смазка ротора и статора имеет решающее значение. Многие монтажники используют совместимую смазку или мыльный раствор, чтобы избежать сухого запуска, из-за которого резина может порваться за считанные секунды. Проверьте всасывающую линию на наличие утечек и правильность настройки выпускного предохранительного клапана. Если насос оснащен частотно-регулируемым приводом, убедитесь, что минимальная скорость по-прежнему обеспечивает достаточное охлаждение и что максимальное давление не превышает номинальное значение статора. Простой журнал технического обслуживания с показаниями расхода, давления и вибрации позволит выявить тенденции износа раньше, чем деталь выйдет из строя.

Как выбрать производителя или поставщика объемного насоса

Не для каждого проекта требуется индивидуальный насос, но большинство промышленных покупателей получают выгоду от производителя, который понимает применение, выходящее за рамки страницы каталога. Хороший поставщик объемных насосов попросит предоставить данные о жидкости, рабочий цикл и условия на месте, прежде чем предлагать цену. Оптовый торговец или торговая компания могут предлагать конкурентоспособные цены на стандартные модели, но техническая поддержка и наличие запасных частей часто определяют общую стоимость владения. Что касается одновинтовых насосов, ищите производителя, который имеет собственную рецептуру резины, механическую обработку ротора и возможности тестирования.

Компания Jingjiang Meijia Pump Industry, расположенная в Цзянсу, Китай, производит одновинтовые насосы и совместимые запасные части для водоподготовки, химической, целлюлозно-бумажной, пищевой, фармацевтической, нефтехимической и энергетической промышленности. Компания предлагает насосы G-типа, H-типа, K-типа, P-типа, S-типа, T-типа, W-типа, B-типа с прямым подключением, одинаковой толщиной стенки и шнековые насосы, устанавливаемые на грузовиках, а также статоры, роторы и удлинительные валы. Ее обязательства по обслуживанию включают круглосуточное реагирование на месте в Цзянсу, Чжэцзяне и Шанхае, а также 72-часовое реагирование в других регионах. Для международных покупателей расположение рядом с портом облегчает экспортную логистику и погрузку контейнеров.

При сравнении поставщиков запросите сертификаты на материалы, отчеты о размерах и данные текущих испытаний. Убедитесь, что эластомер статора соответствует химическому и температурному воздействию. Проверьте, изготовлена ​​ли поверхность ротора из твердого хрома, нержавеющей стали или покрыта абразивным покрытием. Спросите, как поставщик обрабатывает гарантийные претензии и есть ли у него запасные части для продаваемых моделей. Поставщик, который может предоставить как комплектные насосы, так и запасные части, снижает риск длительного простоя, когда срок службы статора или ротора подходит к концу.

Часто задаваемые вопросы о объемных насосах

Для чего используется объемный насос?

Насос прямого вытеснения используется для жидкостей, которые слишком вязкие, слишком чувствительны к сдвигу или слишком наполнены твердыми частицами для центробежного насоса. Общие области применения включают перекачку осадка, дозирование химикатов, обработку пищевых паст, бумажную массу и нефтешлам. Он также используется там, где поток должен оставаться постоянным, несмотря на изменения давления нагнетания.

Является ли одновинтовой насос объемным насосом?

Да. Одновинтовой насос, также называемый шнековым насосом, представляет собой роторный насос объемного типа. Он улавливает жидкость в полостях, образованных между винтовым ротором и статором, а затем перемещает эти полости в осевом направлении к выпуску. Это делает его хорошим выбором для абразивных и высоковязких сред.

В чем разница между поршневым насосом и центробежным насосом?

Центробежный насос передает кинетическую энергию жидкости и преобразует ее в давление. Расход изменяется в зависимости от вязкости и сопротивления системы. Насос объемного действия улавливает фиксированный объем и выталкивает его, поэтому поток практически постоянен независимо от давления. Центробежные насосы обычно лучше подходят для работы с чистыми жидкостями с низкой вязкостью и высоким расходом; объемные насосы лучше подходят для вязких, чувствительных к сдвигу или содержащих твердые частицы жидкостей.

Как выбрать объемный насос для моего процесса?

Начните с вязкости, содержания твердых частиц, размера частиц, температуры, pH и чувствительности к сдвигу. Затем определите скорость потока, условия всасывания, давление нагнетания и рабочий цикл. Используйте эти данные, чтобы выбрать семейство насосов, а затем подобрать геометрию ротора-статора, эластомер, покрытие ротора, уплотнения и привод. Производитель или поставщик, обладающий опытом применения, может помочь избежать завышения или занижения размера.

Насосы объемного типа не являются универсальной заменой центробежных насосов, но они решают проблемы, с которыми центробежные конструкции не могут эффективно справиться. Когда жидкость густая, абразивная, чувствительная к сдвигу или ее трудно заливать, работа с захваченным объемом обеспечивает стабильный поток и предсказуемое обслуживание. Одновинтовые шнековые насосы являются одним из наиболее универсальных вариантов в этом семействе, особенно в сочетании с подходящим эластомером статора, покрытием ротора и планом запасных частей. Независимо от того, являетесь ли вы инженером завода, менеджером по техническому обслуживанию или специалистом по закупкам, применяется одно и то же правило: определите жидкость, проверьте материалы и выберите производителя или поставщика, который будет поддерживать насос на протяжении всего его срока службы.