Двухвинтовой насос

Двухвинтовой насос

Что такое двухвинтовой насос?

Двухвинтовой насос представляет собой тип роторного насоса прямого вытеснения.. Двухвинтовой насос также известен как двухвинтовой насос или двухвинтовой насос.. Название так потому, что насосы имеют два винта. В двухвинтовом насосе, перекачиваемая среда поступает в насос через впускной клапан. Затем она течет линейно к выпускному концу насоса вместе с блокирующими винтами.. Небольшой зазор между винтами и полостью увеличивает давление в жидкости, когда жидкость проходит через насос.. Двухвинтовой насос является одним из самых универсальных насосов, обычно используемых в тяжелых условиях, таких как химическая обработка., выработка энергии, нефтеперерабатывающие заводы, добыча нефти и газа, трубопровод среди прочего. Этот тип винтового насоса известен тем, что у него мало вращающихся частей и, следовательно, низкие требования к техническому обслуживанию.. Двухвинтовые насосы помогают эффективно доставлять фиксированный объем жидкости в различных диапазонах объема., давление, и вязкость. Эти насосы самовсасывающие.. Двухвинтовые насосы приводятся в действие первичным двигателем, который представляет собой либо электродвигатель, либо двигатель внутреннего сгорания..

Фигура: Двухвинтовой насос.


Как работает двухвинтовой насос?

Двухвинтовой насос состоит из двух параллельных винтов.. Винты имеют спиралевидную форму.. Каждый винт образует винтовой канал, который периодически перекрывается вторым винтом.. При таком расположении устанавливаются небольшие шлюзы или камеры, заполненные многофазной смесью.. Когда винты вращаются, камеры непрерывно перемещаются вдоль осей шнека, передавая жидкость со стороны входа на сторону выхода. Производительность двухвинтового насоса определяется объемом камер, а также шагом и размером винтов и частотой вращения насоса.. Насос получает питание от первичного двигателя, который представляет собой либо асинхронный электродвигатель, либо двигатель внутреннего сгорания.. Мощность от первичного двигателя передается на насос с помощью элемента вала.. Этот вал известен как приводной вал и соединен с приводным винтом.. Другой вал приводится в движение через зубчатую передачу.. Эта шестерня передает мощность на второй винт. Двухвинтовые насосы вращаются со скоростью от 1500 об/мин и 2400 об/мин.

Фигура: Работа двухвинтового насоса.


Компоненты двухвинтового насоса

Двухвинтовой насос состоит из нескольких частей, среди которых приводной винт., ведомый винт, приводной вал, всасывающий и нагнетательный порт, подшипники, вращающееся и стационарное уплотнение, предохранительный клапан, и ГРМ.

Компоненты двухвинтового насоса

Фигура: Компоненты двухвинтового насоса.

Винт отвертки

Это часть двухвинтового насоса, которая помогает насосу перекачивать постоянный поток в любой момент вращения.. Этот винт вращается вместе с ведомым винтом с близким зазором для перемещения жидкости вперед вдоль оси вращения.. Этот винт представляет собой шпиндель с выточенными на нем винтами и изготовлен из прочного материала, такого как высокопрочная сталь.. Ведущему винту поручено вращать ведомый винт с помощью синхронизирующей шестерни.. Поскольку приводной винт мягко перемещается по маленькому зазору вместе с ведомым винтом, что помогает создать эффект низкого сдвига.. Это также помогает увеличить срок службы насоса, поскольку позволяет избежать таких условий, как эмульгирование жидкой среды в случае загрязненной воды или негативное влияние на другое оборудование, подключенное к насосу..

Ведомый винт

Ведомый винт изготовлен из того же прочного материала, что и приводной винт, например, из высокопрочной стали.. Этот винт получает питание от механизма газораспределения.. Ведомый винт в двухвинтовом насосе вращается в направлении, противоположном приводному винту.. Ведомый винт имеет постоянный зазор, который помогает улавливать жидкость в узкий зазор.. Поскольку ведомый и приводной винты вращаются вместе, объем жидкости уменьшается и она перемещается к выходному отверстию. Давление жидкости увеличивается из-за этого движения. Окончательно, жидкость выходит из насоса через выходное отверстие.

Сроки передач

Так как приводной и ведомый винты вращаются с малым зазором, они могут случайно коснуться друг друга.. Один контакт может легко изнашивать кромку винта, что значительно снижает выходное давление.. Если это не проверено, это может легко сделать двухвинтовой насос намного менее эффективным и неэкономичным, а также заставить винты блокировать друг друга.. В качестве таких, зубчатая передача используется для проверки таких случаев. Зубчатая передача используется для привода ведомого винта таким образом, чтобы между приводным винтом и ведомым винтом не было металлического контакта.. Также, этот редуктор обеспечивает нулевой металлический контакт винтов в случае, если насос работает всухую в течение определенного периода времени.

Всасывающий и выпускной порт

Двухвинтовые насосы имеют различные впускные и выпускные отверстия, поскольку перекачиваемая жидкость движется вдоль оси вращения винта к выпускному отверстию.. Впускной и выпускной порты сделаны таким образом, чтобы они могли удерживать достаточное количество жидкости при выключении насоса.. Это обеспечивает начальную подачу жидкости в насос и, таким образом, предотвращает работу насоса всухую в течение короткого периода времени, даже если всасывающая труба сухая или пустая.. Во впускном порту создается частичный вакуум, когда существует разница давлений между впускным и выпускным портами насоса.. Это создает энергию, необходимую для переноса жидкости в различные замкнутые области в зазоре шнека.. Поскольку впускное отверстие испытывает частичный вакуум, выходное отверстие испытывает высокое давление, когда насос пытается прокачать больше жидкости.

Клапан сброса давления

Двухвинтовой насос может создавать давление, когда его выпускное отверстие закрыто.. Это давление может привести к повреждению внутренних частей насоса или даже к травме оператора насоса.. В качестве таких, производители двухвинтовых насосов проектируют насос с предохранительным клапаном. Этот клапан помогает защитить оператора, насос и другое связанное с ним оборудование.. Использование этого клапана состоит в том, чтобы отправить обратно избыточное давление во впускную секцию..

Подшипники

В двухвинтовом насосе, установленном вертикально, подшипники, испытывающие более высокие нагрузки, находятся на верхней стороне.. Эти подшипники испытывают радиальные и осевые усилия при работе насоса.. Благодаря этому подшипники на нижней стороне испытывают очень низкие нагрузки.. Нижние подшипники предназначены для поддержания соосности деталей в насосе.. Для двухвинтовых насосов, установленных параллельно, используемые подшипники скольжения и качения испытывают очень низкие нагрузки. Это происходит из-за того, что осевые и радиальные силы на подшипники действуют в противоположных направлениях, что уравновешивает их величины..

Ведущий вал

Ведущий вал двухвинтового насоса используется для соединения вала двигателя с другими частями насоса.. Соединение осуществляется с помощью гибкой муфты.. В двухвинтовых насосах, приводной вал иногда используется как ключевая часть, которая проходит с каждой стороны, чтобы обеспечить вращение приводного винта.. В таких конструкциях, ведущий вал использует подшипники, установленные в осевом направлении. Это делает выравнивание ведущего вала очень важным, так как его небольшое смещение может привести к неисправности насоса..

Стационарное и вращающееся уплотнение

Производители двухвинтовых насосов проектируют насосы с механическими уплотнениями для герметизации поверхности между рабочей жидкостью и сухой стороной насоса.. Это помогает разделить зубчатое колесо и подшипники на одной стороне двухвинтового насоса, а муфта вала и подшипники - на другой стороне.. Другие двухвинтовые насосы имеют дополнительную сальниковую набивку, установленную после механического уплотнения, для повышения герметичности уплотнения на всасывании.. Рекомендуется, если механическое уплотнение протекает 6 к 8 капли через час немедленно заменить на новую. Это связано с тем, что по мере того, как утечка остается неконтролируемой, утечка растет все быстрее и быстрее, что может привести к повреждению насоса..

Типы двухвинтовых насосов

Типы двойных винтов определяются несколькими факторами, такими как функции, ориентация, условия эксплуатации в том числе. Это приводит к тому, что двухвинтовой насос имеет несколько моделей насосов, как описано ниже..

Горизонтальный двухвинтовой насос

Это двухвинтовые насосы, используемые там, где перекачиваемая жидкость чистая и обладает смазывающими свойствами.. Этот тип насоса состоит из внутренних подшипников, которые смазываются перекачиваемой жидкостью.. Как следует из названия «горизонтальный»., эти насосы имеют всасывающие и напорные патрубки, ориентированные горизонтально. Эти насосы могут использоваться в самых разных областях, таких как молочное животноводство., еда, и напитки, косметика среди прочего.

Фигура: Горизонтальный двухвинтовой насос.

Вертикальный двухвинтовой насос

Вертикальные двухвинтовые насосы в основном необходимы в условиях ограниченного пространства.. Эти насосы имеют как внутренние, так и внешние подшипники.. Эти насосы предназначены для работы при очень высоких температурах 350 оC без или с паровыми рубашками. Такие насосы могут использоваться во многих областях, таких как перекачка сточных вод на муниципальных очистных сооружениях..

Вертикальные двухвинтовые насосы

Фигура: Вертикальные двухвинтовые насосы.

Двухвинтовой насос с бункером

Это тип двухвинтового насоса с бункером.. Производители двухвинтовых насосов с бункером проектируют насос с настраиваемым бункером.. Это позволяет бункеру удерживать компоненты, транспортируемые насосом.. Этот насос используется для транспортировки очень вязких сред., крупные твердые частицы, которые необходимо измельчить, и среды с высоким содержанием сухого вещества.

Двухвинтовой насос с бункером

Фигура: Двухвинтовой насос с бункером.

Преимущества двухвинтового насоса

  • Двухвинтовые насосы перекачивают жидкости без турбулентности. Это помогает устранить пузырьки, образующиеся при перекачивании вязких жидкостей..
  • Двухвинтовые насосы могут работать всухую.
  • В двухвинтовых насосах мало движущихся частей, что упрощает техническое обслуживание и делает его более дешевым..
  • Они имеют компактную структуру, что делает их прочными..
  • Двухвинтовые насосы являются самовсасывающими..
  • Двухвинтовые насосы могут сильно выдерживать водяные пары и частицы пыли..
  • Они перекачивают жидкости с низкими пульсациями.
  • Двухвинтовые насосы могут перекачивать очень вязкие жидкости без потери потока..

Недостатки двухвинтового насоса

  • Двухвинтовые насосы нуждаются в большем количестве уплотнений и ограниченном зазоре вала..
  • Двухшнековые валы имеют тенденцию прогибаться при высоких гидравлических нагрузках..
  • Они дороги по сравнению с другими насосами, такими как центробежные насосы..

Применение двухвинтового насоса

  • Двухвинтовые насосы используются для подачи масла в большие гидравлические машины..
  • Применяются на объектах газо- и нефтедобычи..
  • Они используются для перекачивания очень вязких жидкостей и жидкостей с твердыми частицами..
  • Они используются в химических, керамика, еда, краска, и бумажная промышленность.

Устранение неисправностей двухвинтового насоса

Двухвинтовой насос не подает жидкость

  • Очень высокая высота всасывания. Укоротить всасывающие трубы или уменьшить количество фитингов.
  • Неправильное направление вращения насоса. Измените направление вращения, чтобы оно соответствовало стрелке на насосе..
  • Утечка воздуха в насосе или линии всасывания. Проверьте и найдите место утечки и устраните его..
  • Всасывающая линия забита. Удалите мешающие материалы из линии всасывания..
  • Неправильно настроенный предохранительный клапан. Отрегулируйте предохранительный клапан так, чтобы он открывался при уровне давления, указанном в руководстве по эксплуатации насоса или на заводской табличке..

Двухвинтовой насос не достигает номинального расхода

  • Скорость очень низкая. Проверьте скорости двигателя и редуктора на заводской табличке и при необходимости измените их..
  • Утечка в насосе или всасывающей линии. Проверьте источник утечки и устраните его соответствующим образом..
  • Высокие потери во всасывающей линии или приемном клапане. Уменьшите количество фитингов, которые увеличивают потери, уменьшить длину всасывающей линии.
  • Очень высокое давление нагнетания. Отрегулируйте давление нагнетания в соответствии с рекомендуемыми характеристиками..
  • Жидкость не вязкая, как требуется. Доведите вязкость до необходимого уровня, например, изменив температуру жидкости..
  • Поврежденный насос. Проверьте насос и при необходимости замените изношенные или сломанные компоненты..

Двухвинтовой насос теряет всасывание через несколько минут после начала откачки

  • Во всасывающей линии есть паровые карманы или воздух.. Переставьте трубы, чтобы устранить воздушные карманы..
  • Утечка воздуха в насос или всасывающую линию. Найдите источник утечки воздуха и при необходимости устраните его.. К таким источникам относятся уплотнения штока клапана., одинарные механические уплотнения, и фланцевые прокладки.

Подшипники стали очень горячими

  • Насос и мотор плохо выровнены. Выровняйте двигатель и насос.
  • Изношенные или поврежденные подшипники. Заменить подшипники.
  • Слишком высокое давление нагнетания. Снизьте давление нагнетания до рекомендуемого уровня..
  • Слишком высокая скорость. Снизьте рабочую скорость до уровня, рекомендованного производителем..
  • Смазки не хватает. Проверяйте и поддерживайте смазку на подходящем уровне.

Двухвинтовой насос очень шумный и/или вибрирующий

  • Фундамент не жесткий. Проверьте прижимные болты и затяните их, чтобы увеличить их крутящий момент.. Убедитесь, что опорная плита правильно заземлена без воздушных карманов или пустот..

Краткое содержание

Двухвинтовой насос представляет собой тип роторного насоса прямого вытеснения.. Этот тип насоса работает с использованием приводного и ведомого винта и зубчатого колеса.. Двухвинтовой насос получает энергию от первичного двигателя, который представляет собой асинхронный электродвигатель или двигатель внутреннего сгорания.. Мощность первичного двигателя передается на насос с помощью приводного вала.. Приводной вал передает мощность на приводной винт через муфту.. Когда ведущий винт вращается, он вращает ведомый винт через зубчатую передачу.. Когда винты вращаются, на входе в насос создается частичный вакуум, который заставляет атмосферное давление нагнетать жидкость в насос.. Вращение винтов создает небольшие замки или камеры, заполненные жидкостью.. Жидкостные камеры непрерывно перемещаются вдоль оси вращения шнека по мере вращения шнека.. Жидкость движется непрерывно, пока не выйдет из двухвинтового насоса через нагнетательный патрубок.. Двухвинтовой насос — это универсальный насос, используемый во многих областях, таких как добыча нефти и газа., смазка гидравлических машин, химические вещества, и керамика, и бумага, краска, и пищевой промышленности.

Двухвинтовые насосы предпочтительны во многих отраслях промышленности из-за их превосходных характеристик, таких как возможность работы всухую., они могут работать с переменной скоростью, они обратимы, им нужен низкий NPSH, они могут работать с абразивными жидкостями и с очень вязкими жидкостями. Однако, валы двухвинтовых насосов, как правило, изгибаются из-за больших нагрузок, а также из-за дороговизны. Однако, недостатки двухвинтовых насосов не могут перевесить множество преимуществ.