雙螺桿泵的選型技巧
發(fā)布時(shí)間:2011-1-20 10:07:14 | 閱讀次數(shù):1178次
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:
螺桿泵實(shí)際工作過程中,其內(nèi)部存在泄漏,也稱滑移量。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,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)*v0.4146
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,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)速常牽涉以下問題:
6.1 通過選擇合適的泵轉(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)也是吸上性能的問題,上海正奧泵業(yè)制造有限公司尤其是在高粘度的情況下
,如果轉(zhuǎn)速選得過高,就會(huì)引起吸入不足,從而產(chǎn)生噪音和振動(dòng)等問
題。因此務(wù)必遵照有關(guān)原則選擇轉(zhuǎn)速。