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雙螺桿泵的選型技巧

發(fā)表日期:2017-12-29     點(diǎn)擊次數(shù): 1049   

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(jiàn)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(wú)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(guò)程中,其內(nèi)部存在泄漏,也稱(chēng)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(jiàn),隨著密封腔前、后壓差△P升高,泄漏量△Q逐漸增大。對(duì)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(duì)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(guò)一系列的計(jì)算才能精確地知道泵的實(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(lái)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(shí)對(duì)出口阻力精確的計(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(duì)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),需要作比較精確的計(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(chǔ)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,最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(wèn)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(duì)我廠引進(jìn)的Bornemann雙螺桿泵用以下公式計(jì)算:

    NPSHr=(1.5+0.253VF 1.84345+0.0572VF 1.55)*v 0.4146

    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(jiàn),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(wèn)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(wèn)題:

    6.1 通過(guò)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(duì)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(wèn)題,尤其是在高粘度的情況下,如果轉(zhuǎn)速選得過(guò)高,就會(huì)引起吸入不足,從而產(chǎn)生噪音和振動(dòng)等問(wèn)題。因此務(wù)必遵照有關(guān)原則選擇轉(zhuǎn)速。
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