Эксцентриковый винтовой насос
Что такое эксцентриковый винтовой насос?
Эксцентриковый винтовой насос - это насос, относящийся к классу ротационных насосов. Этот насос имеет и другие названия, такие как прогрессивный полостной насос и полостной насос. Этот тип насоса работает за счет перемещения жидкости путем прохождения ее через последовательность небольших дискретных полостей фиксированной формы при вращении ротора. Таким образом, расход жидкости в эксцентриковом винтовом насосе пропорционален скорости вращения ротора. Дискретные полости сужаются к концам и перекрываются. Полости расположены таким образом, что по мере того, как одна заканчивается, другая увеличивается. Эксцентриковые винтовые насосы используются в различных областях, таких как дозирование жидкости и транспортировка вязких и чувствительных к сдвигу материалов. Эксцентриковые винтовые насосы обеспечивают поток жидкости с нулевыми или незначительными импульсами.
Рисунок: Эксцентриковый винтовой насос.
Компоненты эксцентрикового винтового насоса
Эксцентриковый винтовой насос состоит из нескольких частей, которые работают вместе, чтобы усилить поток перекачиваемой жидкости. Среди основных частей этого насоса - ротор, статор, шарниры, приводной вал, подшипники, тяговый электродвигатель, муфта и другие.
Рисунок: Компоненты эксцентрикового винтового насоса.
Ротор
Основная конструкция эксцентрикового винтового насоса состоит из ротора и статора. Ротор изготавливается из прочного материала, например, высокопрочной стали. На роторе нарезаны спиральные винты. Ротор помещен в статор, изготовленный из резины.
Статор
В этом случае ротор закреплен на рычагах, позволяющих ему вращаться в статоре. Движение усиливается за счет использования подшипников.
Суставы
Шарнир используется в эксцентриковом винтовом насосе для поддержания сил, возникающих из-за крутящего момента и осевой силы между ротором и движущей силой.
Корпус насоса и фланцы
Часть, в которую закачивается жидкость, - это корпус насоса. На корпусе насоса закреплен всасывающий фланец, через который жидкость поступает в насос.
Датчик сухого хода
Это датчик, используемый для защиты статора от сухого хода с помощью температурного датчика, когда температура статора становится выше запрограммированной температуры. Это помогает остановить первичный двигатель, тем самым спасая насос от повреждения.
Датчик продукта
Это датчик, используемый в эксцентриковом винтовом насосе, чтобы насос мог включиться, когда среда помещается на входе или в бункере.
Нагревательные рубашки
В статоре, а также в бункерных эксцентриковых винтовых насосах в бункере размещаются нагревательные рубашки для защиты материалов от застывания.
Реле давления
Это переключатель, который помогает контролировать давление насоса на входе.
Клапан сброса давления
Это клапан, установленный на насосе или на трубах для предотвращения избыточного давления, которое может повредить трубопроводную систему или насос.
Как работает эксцентриковый винтовой насос?
Эксцентриковые винтовые насосы приводятся в действие электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания в качестве первичной тяги. Эксцентриковые винтовые насосы имеют один ротор, вращающийся в резиновом статоре. Ротор выглядит как удлиненный штопор и вращается в резиновом статоре, состоящем из двойной внутренней спирали. Производители эксцентриковых винтовых насосов делают спираль статора в два раза больше спирали ротора. Разница в шаге помогает сформировать герметичные полости между статором и ротором. В этих полостях при вращении ротора происходит осевое движение жидкости вдоль статора, что приводит к плавному осевому потоку жидкости. Жидкость принудительно проходит через насос до выхода через нагнетательный патрубок.
Рисунок: Работа эксцентрикового винтового насоса.
Типы эксцентриковых винтовых насосов
Существуют различные модели эксцентриковых винтовых насосов. Эти модели разрабатываются в зависимости от функций и направленности насоса. Некоторые из типов эксцентриковых винтовых насосов следующие.
Бункерный эксцентриковый винтовой насос
Это эксцентриковый винтовой насос, оснащенный бункером. Этот тип эксцентрикового винтового насоса помогает удерживать перекачиваемый материал. Эксцентриковый винтовой насос используется для перекачивания вязких жидкостей, крупных материалов, которые необходимо разрезать на мелкие части, твердых пластичных веществ и материалов с высоким содержанием сухого вещества.
Рисунок: Эксцентриковый винтовой насос с бункером.
Эксцентриковый винтовой насос пищевого класса
Это эксцентриковый винтовой насос, который в основном предназначен для перекачивания пищевых продуктов. Как следует из названия и учитывая, что этот насос будет работать с пищевыми продуктами, производители эксцентриковых винтовых насосов разрабатывают его с большим вниманием к повышению гигиеничности перекачиваемых продуктов. Этот насос сконструирован таким образом, что его легко мыть. Некоторые модели эксцентриковых винтовых насосов также оснащены тележками для перемещения между процессами.
Рисунок: Эксцентриковый винтовой насос пищевого класса с тележкой.
Горизонтальный эксцентриковый винтовой насос
Горизонтальный эксцентриковый винтовой насос - это насос, приводной вал которого расположен горизонтально. Этот тип насоса прост в установке и обслуживании, поскольку его внутренние части легко доступны. Однако этот тип насоса занимает много места при установке. Кроме того, этот тип насоса имеет ограниченную производительность в отношении чистого положительного напора всасывания (NPSH). Этот тип эксцентрикового винтового насоса работает по тому же принципу использования роторов и статоров для создания полостей в жидкости, что и другие эксцентриковые винтовые насосы.
Рисунок: Горизонтальный эксцентриковый винтовой насос
Вертикальный эксцентриковый винтовой насос
Это эксцентриковые винтовые насосы, устанавливаемые в вертикальном направлении. Такие насосы хорошо подходят там, где пространство для установки ограничено по сравнению с горизонтальными аналогами. Производители эксцентриковых винтовых насосов выпускают насосы с настраиваемой длиной погружения. Это помогает конечному пользователю установить насос без проблем, связанных с недостаточной длиной погружения. Эти насосы используются в таких областях, как перекачивание сточных вод в основные очистные сооружения. Эти насосы выпускаются в коротком и длинном исполнении, что позволяет использовать их в различных областях. Короткая версия этого эксцентрикового винтового насоса имеет монтажную пластину в качестве опоры при установке, а длинная версия имеет направляющую и опору для уменьшения колебаний и вибраций при использовании для глубокого погружения. Обе версии имеют замкнутую конфигурацию и изготовлены из нержавеющей стали для защиты от коррозии таких деталей, как корпус статора.
Рисунок: Вертикальный эксцентриковый винтовой насос.
Эксцентриковый винтовой насос
Этот насос используется для измельчения и разрезания твердых частиц в перекачиваемой жидкости. Этот эксцентриковый винтовой насос оснащен резаком, изготовленным из закаленной нержавеющей стали. Этот резец отвечает за измельчение твердых частиц. Это помогает насосу эффективно перекачивать жидкость по трубам малого диаметра с большим подъемом или на большие расстояния без затруднений, если в перекачиваемой среде присутствуют крупные твердые частицы. Этот тип эксцентрикового винтового насоса изготовлен таким образом, что позволяет ему достигать высокого подъема всасывания, что делает его подходящим для таких сложных применений, как те, где перекачиваемая среда имеет твердые компоненты, а также очень вязкие жидкости. После измельчения твердых частиц на мелкие фрагменты они перемещаются по трубам, не вызывая сбоев или засорения насоса.
Рисунок: Эксцентриковый винтовой насос Macerator.
Многофазный эксцентриковый винтовой насос
Это эксцентриковый винтовой насос, предназначенный для перекачивания сред в твердой, жидкой и паровой фазах. Это очень важный насос в тех случаях, когда перекачиваемая среда смешивается с тремя фазами. Твердые частицы могут привести к истиранию, а пар - к перегреву, что снижает срок службы насоса. Однако производители многофазных эксцентриковых винтовых насосов делают их с характеристиками, которые гарантируют достаточную прочность для работы с жидкостью, состоящей из трех фаз. Это часто встречается при работе с сырой нефтью, когда сырая нефть смешивается с песком, газом и водой. Обычно требуется удалить газ из сырой нефти. Однако при использовании многофазного эксцентрикового винтового насоса это не является проблемой, поскольку насос будет работать со всеми тремя фазами среды. Из-за способности этого насоса работать с многофазными средами его конструкция и стоимость, как правило, выше по сравнению с другими эксцентриковыми винтовыми насосами.
Рисунок: многофазный эксцентриковый винтовой насос.
Когда использовать эксцентриковый винтовой насос?
- При перекачивании вязких жидкостей. Эксцентриковый винтовой насос является хорошим вариантом для перекачивания очень вязких жидкостей по сравнению с другими насосами, такими как центробежные насосы. Когда центробежные насосы используются для перекачивания таких очень вязких жидкостей, они становятся неэффективными. Поток жидкости становится очень низким и через некоторое время может прекратиться, а также приводит к увеличению потребления электроэнергии, что является неэкономичным. С другой стороны, когда эксцентриковый винтовой насос используется для перекачивания вязких жидкостей, он становится механически эффективным и снижает требуемую мощность, а также увеличивает поток. Эксцентриковый винтовой насос, несмотря на уровень вязкости, обеспечивает непрерывный поток. Кроме того, при переменной вязкости эксцентриковый винтовой насос будет очень уместен, так как он может обеспечить постоянный поток независимо от вязкости жидкости.
- Когда требуется переменный поток. Эксцентриковый винтовой насос способен обеспечить переменный поток жидкости, так как его легко регулировать в соответствии с потребностями пользователя. Поток можно регулировать, изменяя скорость насоса через редуктор. Скорость насоса пропорциональна расходу.
- Когда необходимо разделить жидкость. Эксцентриковый винтовой насос - хороший вариант, когда необходимо разделить жидкости. Например, предположим, что кому-то нужен насос для перекачки воды и масла в определенном сепарационном устройстве. Чтобы облегчить процесс разделения, капли воды должны быть меньше капель масла. Если такие жидкости перекачиваются с помощью других насосов, например центробежных, то они смешивают масло, и поэтому капли масла становятся очень маленькими, что мешает процессу разделения. Если использовать эксцентриковый винтовой насос, то процесс будет проще, так как этот насос не эмульгирует и не смешивает капли масла.
- Условия всасывания. Эксцентриковые винтовые насосы требуют низкого крутящего момента для всасывания жидкости в насос, поскольку имеют низкую скорость вращения. Эти насосы также могут заполнять насос, несмотря на очень низкое давление всасывания. Центробежные насосы не могут работать в условиях низкого давления, кроме того, они работают на очень высокой скорости, а значит, их крутящий момент будет низким.
- Используются в дозировании и дозировке. Эти насосы перекачивают жидкости с малой пульсацией, поэтому они подходят для дозировки и дозирования.
- Когда требуется точная подача. Эксцентриковый винтовой насос может обеспечить точный расход для каждого оборота, поскольку каждый оборот приводит к определенному объему жидкости.
- Для работы с абразивными жидкостями. Эксцентриковые винтовые насосы имеют низкую внутреннюю скорость по сравнению с центробежными насосами. Когда жидкость содержит твердые частицы, в других насосах, изготовленных из металлических материалов, это может легко привести к износу или повреждению деталей из-за низкого допуска и высоких оборотов.
Применение эксцентрикового винтового насоса
- Эксцентриковые винтовые насосы используются для перекачки шлама и сточных вод.
- Они используются для перекачивания вязких химических веществ на производственных предприятиях.
- Они используются в бумажной и целлюлозной промышленности.
- Они используются для перекачки биомассы.
- Они используются при добыче газа и нефти.
- Они используются для дозирования и дозирования.
- Они подходят для перекачивания чувствительных к сдвигу продуктов.
- Они используются в производстве продуктов питания и напитков.
Преимущества эксцентрикового винтового насоса
- Они имеют слабый пульсирующий поток.
- Они двусторонние.
- Они могут перекачивать очень вязкие жидкости.
- Они могут измельчать и перекачивать твердые частицы.
- Эксцентриковый винтовой насос может работать с абразивными жидкостями.
- Он может создавать высокое давление.
- Его скорость можно изменять в зависимости от условий применения.
Недостатки эксцентрикового винтового насоса
- Они движутся медленно, уменьшая скорость потока.
- Они могут качать на ограниченное расстояние.
- Валы могут прогибаться при высоких нагрузках.
Поиск и устранение неисправностей эксцентрикового винтового насоса
Эксцентриковый винтовой насос не запускается
- Прилипание статора и ротора. Смажьте статор и ротор инертным маслом или глицерином.
- Избыточное давление на выходе. Используйте более мощный двигатель или насос. Также попробуйте изменить конфигурацию трубопровода, чтобы снизить давление на выходе.
- Засорение. Удалите твердые частицы в смотровом отверстии. Если это невозможно, разберите насос, чтобы можно было легко удалить все твердые частицы и очистить насос.
- Замерзшая жидкость. Это может быть вызвано очень низкой температурой в насосе. Установите систему сопутствующего подогрева.
- Статор несовместим с жидкостью. Проверьте химическую совместимость статора и жидкости.
- Скорость вращения насоса не соответствует норме. Проверьте скорость вращения насоса, чтобы убедиться, что она находится в рекомендуемом диапазоне. Кроме того, убедитесь, что число оборотов, напряжение, потребляемая мощность и частота соответствуют рекомендациям производителя.
- Очень высокая вязкость. Проверьте соответствие вязкости жидкости техническим характеристикам насоса.
Эксцентриковый винтовой насос не производит всасывание
- Засорение. Удалите твердые частицы в смотровом отверстии или попытайтесь разобрать насос для эффективной очистки.
- Попадание воздуха. Воздух может проникать через впускные трубы или уплотнения. Подтяните болты соединений и замените изношенные уплотнения.
- Высокая скорость вращения насоса. Убедитесь, что скорость насоса находится в рекомендуемом диапазоне.
- Неправильное направление вращения. Убедитесь, что направление вращения указано на заводской табличке насоса.
- Изношенный статор; замените.
- Изношенный ротор; замените.
Эксцентриковый винтовой насос с неправильным расходом
- Неисправность или поломка трансмиссии. Проверьте трансмиссию и при необходимости отремонтируйте.
Эксцентриковый винтовой насос с очень высокой вибрацией
- Карданный вал. Проверьте движение приводного вала. Причиной может быть неправильно установленная втулка.
- Несоосность валов. Убедитесь, что все валы правильно выровнены.
- Крупные твердые частицы. Уменьшите размер твердых частиц или установите резак для уменьшения твердых частиц перед перекачкой.
Негерметичность уплотнения
- Система уплотнений. Используемая система уплотнений не подходит для данного насоса и должна быть заменена.
- Механическое уплотнение. Проверьте, не изношены ли уплотнения, и при необходимости замените их.
- Засорение. Удалите твердые частицы из смотрового отверстия. По возможности разберите насос для его эффективной очистки.
Резюме
Эксцентриковый винтовой насос также известен как насос с прогрессивной полостью. Этот насос работает, получая энергию от привода, который представляет собой либо двигатель внутреннего сгорания, либо электродвигатель. Приводной вал и муфта передают мощность насосу. Насос имеет металлический ротор и статор из резины. Ротор обработан спиральными винтами, которые помогают насосу создавать полости для жидкости при вращении ротора. При вращении ротора жидкость перемещается от входной части к выходной. Эксцентриковый винтовой насос перемещает жидкость с низкой пульсацией и имеет постоянную скорость потока. Каждый оборот ротора производит определенный объем жидкости, что облегчает определение расхода эксцентрикового винтового насоса в отличие от других насосов, таких как центробежный насос.
Этот насос используется во многих отраслях промышленности, таких как добыча нефти и газа, производство пищевых продуктов и напитков, бумаги и целлюлозы, перекачка осадка и сточных вод, перекачка биомассы, дозирование и дозирование, а также в других областях. Причина, по которой этот насос используется во многих сферах, заключается в его уникальных характеристиках, таких как реверсивность, способность перекачивать жидкости любой степени вязкости, способность выдавать постоянный расход, изменять его скорость, способность работать с жидкостями, содержащими твердые частицы, способность работать с жидкостями, которые нуждаются в разделительных устройствах, и др. Однако в эксцентриковых винтовых насосах для силовых отклонений используются валы, которые склонны к прогибам при больших нагрузках. Такие прогибы могут повредить подшипники насоса и даже другие его компоненты. Тем не менее, преимущества эксцентриковых винтовых насосов значительно перевешивают их недостатки.