Подробное объяснение винтовых насосов

Принцип работы и практическое применение

Винтовые насосыявляются одной из старейших и наиболее надежных технологий объемных насосов в секторе транспортировки промышленных жидкостей. Полный ассортимент их продукции, включая одновинтовые, двухвинтовые и трехвинтовые насосы, широко используется в нефтегазовой, химической, морской и других отраслях промышленности. Эти насосы получили признание клиентов во всем мире благодаря своей надежной работе и индивидуальным решениям. Несмотря на их простую структуру, многим инженерам не хватает полного понимания их принципа работы и применения. В этой статье представлено подробное объяснение, основанное наТЕФФИКОинженерная практика для поддержки решений по выбору оборудования и максимизации оптимальной производительности винтовых насосов.

Принцип работы винтовых насосов

Суть винтового насоса заключается в перекачивании жидкости вдоль оси одного или нескольких вращающихся винтов. Когда винты вращаются, спиральная структура образует герметичные камеры, которые перемещаются от всасывающего отверстия к выпускному отверстию. Каждое вращение захватывает фиксированный объем жидкости и выталкивает ее вперед.

Его ключевым преимуществом является отсутствие пульсаций потока. В отличие от центробежных насосов, которые перекачивают жидкость за счет кинетической энергии, винтовые насосы обеспечивают практически постоянный расход, что имеет решающее значение для чувствительных к технологическим процессам приложений, таких как системы смазки, гидравлические приводы и прецизионные дозаторы.

Одновинтовые, двухвинтовые и трехвинтовые конструкции

• Одновинтовой насос(каверновый насос)работает с вращающимся ротором и неподвижным резиновым статором. Винтовая конструкция образует несколько непрерывных камер, которые перемещают жидкость от всасывающего отверстия к выпускному отверстию. Он подходит для высоковязких и чувствительных к сдвигу жидкостей, но имеет ограничения по скорости вращения и термостойкости.
• Двухвинтовой насосиспользует два взаимозацепляющихся винта, вращающихся в противоположных направлениях. Он может перекачивать высоковязкие и полулетучие жидкости, работает на более высоких скоростях, чем одновинтовые насосы, и широко используется в трубопроводной транспортировке сырой нефти, подаче сырой нефти на нефтеперерабатывающие заводы и в гидравлических системах.
• Трехвинтовой насоссостоит из одного ведущего и двух ведомых винтов. Зацепление резьбы ведущего винта с ведомыми винтами образует герметичные камеры, обеспечивающие более высокое давление и лучшую эффективность. Подходит для чистых смазочных жидкостей, таких как гидравлическое масло и мазут.

Основные преимущества перед центробежными насосами

• Сильная самовсасывающая способность:Высота всасывания может достигать более 6 метров, дополнительное оборудование для заливки не требуется, запуск осуществляется быстро, система адаптируется к низкому уровню жидкости и частым сценариям запуска и остановки.
• Адаптируется к высоковязким средам:Чем выше вязкость среды, тем стабильнее производительность транспортировки, чего вряд ли могут достичь центробежные насосы.
• Транспортировка с низким сдвигом:Жидкость плавно перемещается в осевом направлении без турбулентности, подходит для эмульсий и суспензий и эффективно защищает среды, чувствительные к сдвигу.
• Стабильный расход:Отсутствие пульсаций давления, снижает нагрузку на трубопровод, работает с меньшим шумом и обеспечивает стабильность производственных процессов.
• Двунаправленная работа:Жидкость можно подавать в обратном направлении, изменяя направление вращения винтов, что обеспечивает гибкость для большего количества промышленных сценариев.

Общие области применения

• Нефтяная и газовая промышленность:Транспортировка сырой нефти, герметизация трубопроводов, подача мазута.
• Гидравлические системы:Промышленные прессы, мобильное оборудование, судовые рулевые механизмы.
• Системы смазки:Смазка редукторов, компрессоров и паровых турбин – функция безимпульсной подачи позволяет избежать колебаний давления в системах смазки и продлевает срок службы оборудования.
• Нефтеперерабатывающая промышленность:Транспортировка асфальта, мазута и полимеров.
• Химическая промышленность:Транспортировка смолы, клея и печатной краски – транспортировка с низким сдвигом защищает свойства носителя, предотвращает порчу продукта и адаптируется к агрессивным и высоковязким средам.
• Морской сектор:Палубное оборудование, смазка двигателей, балластные системы – винтовые насосы TEFFIKO адаптируются к сложным морским условиям работы, устойчивы к вибрации и ударам, обеспечивают безопасность мореплавания.

Диапазон рабочих условий

Винтовые насосы работают лучше всего в определенных диапазонах параметров. Оптимальные условия эксплуатации следующие:

• Скорость вращения:1000–3600 об/мин для двух- и трехвинтовых насосов; 300–1800 об/мин для одновинтовых насосов (меньшая скорость).
• Вязкость:Оптимальная применимая вязкость обычно составляет 10–1000 сСт; Также доступны конструкции для сред с более низкой или высокой вязкостью.
• Давление:Двух- и трехвинтовые насосы могут достигать давления более 200 бар; одновинтовые насосы обычно имеют давление ниже 20 бар.
• Температура:Ограничено материалами подшипников и винтов, общий диапазон температур составляет от -40 ℃ до +300 ℃.

Эксплуатация за пределами вышеуказанных условий приведет к ускорению износа компонентов и даже к повреждению.

Распространенные виды отказов и профилактические меры

• Износ подшипников:Подшипники подвергаются постоянным радиальным и осевым нагрузкам. Выбирайте подшипники с соответствующей номинальной нагрузкой и контролируйте температуру.
• Износ винтов:Абразивные частицы в среде разрушают поверхность винта. Установите фильтр на входе или используйте винты из закаленных материалов.
• Повреждения при сухом ходе:Одновинтовые насосы с резиновыми статорами мгновенно выходят из строя при работе всухую. Оборудовать устройством защиты от сухого хода.
• Ущерб от перегрева:Условия высокого давления и низкого расхода обычно вызывают повышение температуры среды. Установите устройство минимальной рециркуляции потока или устройство отвода тепла.

Заблуждения, которых следует избегать при выборе

• Не делайте выбор на основе кривых производительности чистой воды, поскольку вязкость среды существенно влияет на производительность насоса.
• Не игнорируйте требуемую положительную высоту всасывания (NPSHr), особенно для сред с высокой вязкостью.
• Не делайте выбор только на основе максимального расхода; учитывайте диапазон регулирования расхода и эффективность частичной нагрузки.

Краткое содержание

Винтовые насосы имеют незаменимые преимущества перед центробежными насосами: они могут перекачивать высоковязкие, смазочные и чувствительные к сдвигу среды, обеспечивать безимпульсную транспортировку и обладают превосходной самовсасывающей способностью. Освоение их основных принципов помогает инженерам делать разумный выбор и избегать преждевременного выхода оборудования из строя, вызванного типичными ошибками. Являясь ведущим мировым брендом с 20-летним опытом работы в области винтовых насосов,ТЕФФИКОпредоставляет надежные и эффективные услуги по транспортировке винтовыми насосами для отраслей промышленности по всему миру с использованием передовых технологий исследований и разработок, строгого контроля качества (100% полная проверка всей продукции), полного ассортимента продукции и индивидуальных решений. Мы поддерживаем клиентов на протяжении всего процесса: от рекомендаций по выбору, поставки оборудования до послепродажной поддержки, помогая им добиться эффективной и стабильной работы оборудования и раскрыть новые возможности в области обращения с промышленными жидкостями.