单螺杆泵的选型要点
1.单螺杆泵的压力确定:
单螺杆泵*大输出压力是根据衬套级数即衬套的导程数来确定:
1级:*高工作压力为0.6MPa;
2级:*高工作压力为1.2MPa;
4级:*高工作压力为2.4MPa;
由于输送介质情况不同,对于含有严重磨损性的介质,请参照表一选择衬套级数。
表一:根据介质的磨损性选择衬套级数
磨损性
| **
| 二级
|
无
| 0.6MPa
| 1.2MPa
|
一般
| 0.4MPa
| 0.8MPa
|
严重
| 0.2MPa
| 0.4MPa
|
2.单螺杆泵转速的选择:
单螺杆泵由于其结构特点,大部分使用在输送较高粘度的液体及含有颗粒的液体,因此其转数的选择非常关键,根据经验,列出表二、表三,您可根据具体情况综合考虑。
表二:根据介质的磨损性选择泵转速
磨损性
| 介质名称
| 转速(rpm)
|
无
| 淡水、促凝剂、油、浆汁、肉沫、油漆、肥皂水、血液、甘油
| 400-1000
|
一般
| 泥浆、悬浮液、工业废水、油漆颜料、废丝水(糖)、灰浆、鱼、麦麸、菜籽油过滤后的沉积物
| 200-400
|
严重
| 石灰浆、粘土、灰泥、陶土
| 50-200
|
*表中给出了所输送的具体介质及其磨损特性的特例,请注意介质的特性随其浓度和温度的变化而变化。
*当泵的规格大时,转速应选低一些。
表三:根据介质粘度选择泵转速
介质粘度(cst)
| 1-1000
| 1000-10000
| 10000-100000
| 100000- 1000000
|
转速(rpm)
| 400-1000
| 200-400
| <200
| <100
|
*在选择转速时也要根据经验,因为一些其他因素也影响着转速的选择,在*后确定了上述数值的同时*好与生产厂家协商。
3.单螺杆泵衬套橡胶材料的选择:
单螺杆泵衬套为橡胶制品,也是单螺杆泵的一个易损件,它的选择好坏,直接影响衬套的寿命,一般正常情况下衬套的寿命为3-6个月,如果选用不当,衬套可能从钢管中脱落或橡胶掉块。所以要求我们对橡胶的基本特性及橡胶对各种不同介质的适应性有所了解,根据我们的经验列出表四、表五。
表四:橡胶基本特性
橡胶特性
| 丁晴橡胶NBR
| 氯丁橡胶CR
| 氟橡胶PPM
| 乙丙橡胶EPDM
|
耐*高温度
| +120°C
| +110°C
| +200°C
| +150°C
|
耐磨性
| 优
| 很好
| 优
| 很好
|
耐老化性
| 很好
| 很好
| 优
| 优
|
耐臭氧
| 不行
| 优
| 优
| 优
|
耐蒸汽
| 很好
| 不行
| 优
| 优
|
耐燃性
| 很好
| 优
| 优
| 优
|
表五:单螺杆泵的衬套常用橡胶
橡胶的适应性
| 乙丙橡胶EPDM
| 氟橡胶PPM
| 氯丁橡胶CR
| 丁晴橡胶NBR
|
水(污水)
| 很好
| 很好
| 很好
| 很好
|
植物油
| 一般
| 很好
| 一般
| 很好
|
矿物油
| 不行
| 很好
| 一般
| 很好
|
氨水
| 一般
| 不行
| 不行
| 很好
|
芳香族溶剂
| 不行
| 很好
| 不行
| 不行
|
浓碱
| 很好
| 不行
| 很好
| 很好
|
浓硝酸
| 不行
| 一般
| 不行
| 不行
|
冰醋酸
| 不行
| 很好
| 不行
| 很好
|
稀硫酸
| 很好
| 很好
| 不行
| 很好
|
浓硫酸
| 一般
| 很好
| 不行
| 不行
|
稀盐酸
| 很好
| 很好
| 很好
| 很好
|
浓盐酸
| 很好
| 很好
| 不行
| 很好
|
热水
| 很好
| 不行
| 不行
| 一般
|
汽油
| 不行
| 很好
| 一般
| 很好
|
甲苯
| 不行
| 很好
| 不行
| 不行
|
二甲苯
| 不行
| 很好
| 不行
| 不行
|
乙醇
| 很好
| 很好
| 很好
| 一般
|
煤油
| 不行
| 很好
| 很好
| 很好
|
柴油
| 不行
| 很好
| 不行
| 很好
|
氯化烃
| 不行
| 一般
| 不行
| 不行
|
含酮类物料
| 很好
| 不行
| 不行
| 不行
|
含醇类物料
| 很好
| 很好
| 很好
| 很好
|
含脂类物料
| 很好
| 不行
| 不行
| 不行
|
含醚类物料
| 很好
| 不行
| 不行
| 不行
|
泥浆
| 很好
| 一般
| 一般
| 很好
|
磷酸
| 很好
| 一般
| 很好
| 一般
|
碳酸钠
| 很好
| 不行
| 很好
| 很好
|
糖醛
| 很好
| 一般
| 一般
| 一般
|
苯100
| 不行
| 很好
| 不行
| 不行
|
丙酮
| 很好
| 不行
| 不行
| 不行
|
亚麻子油
| 很好
| 很好
| 很好
| 很好
|
二硫化碳
| 不行
| 很好
| 不行
| 不行
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4.材料组合选择:
输送不同性质的介质,需不同材料组合。
5.性能表:
一般单螺杆泵的性能表或特性曲线都是以20C清水为介质(粘度为1cst)时的数据,对于输送不同粘度下的流量与轴功率不同。
6.轴封:
根据需要和输送介质,可采用机械密封和填料密封两种,且这两种结构具有互换性。
7.泵的驱动方式:
由于单螺杆泵为低速泵,泵的驱动方式较多,一般有低速电机直联(6级、8级)、齿轮减速电机驱动、无级变速电机驱动等方式。
螺杆泵在污水处理中的应用过程
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信息来源:中华泵阀网
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螺杆泵因其有可变量输送、自吸能力强、可逆转、能输送含固体颗粒的液体等特点,在污水处理厂中,广泛地被使用在输送水、湿污泥和絮凝剂药液方面。螺杆泵选用应遵循经济、合理、可靠的原则。如果在设计选型方面考虑不周,会给以后的使用、管理、维修带来麻烦,所以选用一台按生产实际需要,合理可靠的螺杆泵既能保证生产顺利进行,又可降低修理成本。 一、螺杆泵的转速选用 螺杆泵的流量与转速成线性关系,相对于低转速的螺杆泵,高转速的螺杆泵虽能增加了流量和扬程,但功率明显增大,高转速加速了转子与定子间的磨耗,必定使螺杆泵过早失效,而且高转速螺杆泵的定转子长度很短,极易磨损,因而缩短了螺杆泵的使用寿命。 通过减速机构或无级调速机构来降低转速,使其转速保持在每分三百转以下较为合理的范围内,与高速运转的螺杆泵相比,使用寿命能延长几倍。 二、螺杆泵的品质 现在市场上的螺杆泵的种类较多,相对而言,进口的螺杆泵设计合理,材质精良,但价格较高,服务方面有的不到位,配件价格高,订货周期长,可能影响生产的正常运行。 国内生产的大都仿制进口产品,产品质量良莠不齐,在选用国内生产的产品时,在考虑其性价比的时候,选用低转速,长导程,传动量部件材质优良,额定寿命长的产品。 三、确保杂物不进入泵体 湿污泥中混入的固体杂物会对螺杆泵的橡胶材质定子造成损坏,所以确保杂物不进入泵的腔体是很重要的,很多污水厂在泵前加装了粉碎机,也有的安装格栅装置或滤网,阻挡杂物进入螺杆泵,对于格栅应及时清捞以免造成堵塞。 四、避免断料 螺杆泵决不允许在断料的情形下运转,一经发生,橡胶定子由于干磨擦,瞬间产生高温而烧坏,所以,粉碎机完好,格栅畅通是螺杆泵正常运转的必要条件之一,为此,有些螺杆泵还在泵身上安装了断料停机装置,当发生断料时,由于螺杆泵其有自吸功能的特性,腔体内会产生真空,真空装置会使螺杆泵停止运转。 五、保持恒定的出口压力 螺杆泵是一种容积式回转泵,当出口端受阻以后,压力会逐渐升高,以至于超过预定的压力值。此时电机负荷急剧增加。传动机械相关零件的负载也会超出设计值,严重时会发生电机烧毁、传动零件断裂。为了避免螺杆泵损坏,一般会在螺杆泵出口处安装旁通溢流阀,用以稳定出口压力,保持泵的正常运转。
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螺杆泵在机械采油中的应用
全世界*通用的机械采油法是螺杆泵抽油,而其*常见的作业问题是泵不能完全充满,造成生产率低,泵不完全充满是由于泵的容量大于井的产量或泵吸入口处气分离不好,一部分泵排量受气干扰而损失,如果消除泵内气的干扰和控制泵的运转时间,使泵排量与流入井底的液量相匹配,就可以提高效率和降低成本。保持螺杆泵抽油的高产率的具体做法如下:
1、应进行声波液面测定,确定产液面与泵吸入口的相对深度。若液面高于泵吸入口,那么井不可能以*大产量开采。如果是气干扰影响产率,则液面高于泵吸入口;若是抽量过大导致低产,则液面应在泵吸入口处或附近。
2、示功计测定泵充满系数百分率,应用综合数据采集系统可同时获得马达功率和示功数据。示功图的主要用途之一是诊断泵是怎样运行的和分析井下问题。应用生产液面测量结合示功图可了解井是否以*大产量生产、液柱高度是否高于泵吸入口深度、泵是否不完全充满和游离气是否沿套管环空向上运移。
3、诊断低能效井。诊断的方法是确定抽油系统的总效率,而确定总效率只需测量输入原动机的功率、测定井底生产压力和**的生产测试数据。一般游梁式抽油系统的总效率应为50%左右,若低于此应提高其性能。提高总效率的技术包括保持高容积效率(泵的规格与井筒注入量匹配、消除气干扰、用抽空控制器或定时器控制抽油)和换掉过大的电动机。
4、井下气分离。无效的泵运转常是气干扰造成的,可通过声波液面测量和示功图进行诊断。*好是将泵吸入口置于流体进入层段的下方,若置于上方则应使用气体分离器。若阀座短节布置于流体进入层段底部以下至少10ft,则在环空中可发生有效气分离,此时套管起分离器外筒的作用。但井的条件常不容许将泵置于流体进入层下方,则考虑用井下气分离器。常规的气分离器由流体进入部分(如射孔短节)、外筒(如底部有堵头的一节油管)和泵底部的封液管组成。
5、控制泵排量,可通过调节4种参数进行控制:柱塞尺寸、冲程长度、泵冲数、每日运转时间。因起出设备费用大,通常不更换尺寸不合适的泵。*简单的做法是改变地面设备的配置,如移动游梁拉杆来改变地面和泵的冲程长度;其次是换掉马达皮带轮来控制泵的冲数。泵容积与井产能的匹配问题可通过改变日运转时间来实现,以下几种装置能用来控制运转时间:空抽控制器、间隔定时器和百分率定时器。空抽控制器若检测到泵不完全充满就停泵。定时器控制泵的运转时间,较便宜且操作简单。停泵的持续时间应短到井底生产压力上升不超过10%的油层压力。
作业者可对每口井用45min进行上述声波、示功计等测定,确定井的产能、井下泵动态、井下气分离器动态、抽油杆和游梁式抽油机负荷、马达动态。通过45min的分析,作业者可使井产量达到*大,作业成本降低。