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雙螺桿泵的選型技巧

來源:圓弧齒輪泵-導熱油泵 發布時間:2012/2/21 11:01:36
  雙螺桿泵的選型包括性能參數的選擇和泵結構型式的選擇,泵結構型式的選擇參見雙螺桿泵的結構形式介紹。
   性能參數的選擇:
   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速n,壓力p,以及介質的粘度v。
   1.1 轉速 n 的影響:
    螺桿泵在工作時,兩螺桿及襯套之間形成密封腔,螺桿每轉動一周便由進口向出口移出一個密封腔,即一個密封腔的體積的液體被排出去。理想狀態下,泵內部無泄漏,那么泵的流量與轉速成正比。即:
   Qth=n*q
   n----轉速;
   q----理論排量,即泵每轉一周所排出的液體體積;
   Qth----理論排量。
   1.2 壓力△P的影響:
   雙螺桿泵實際工作過程中,其內部存在泄漏,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。對于不同型線和結構,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,泄漏量與介質粘度有一定的比例關系。
   綜上所述,要綜合地考慮以上各種因素,通過一系列的計算才能精確地知道泵的實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,則需要用流體力學的知識對出口阻力精確的計算。
   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。
   摩擦功率是由于運動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,并且介質粘度的增加也會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粘度及工作壓力而增加,因此在選擇配套電機時,介質的粘度也是一個非常重要的參考數據。尤其在輸送高粘度介質時,需要作比較精確的計算。
在計算功率后,選擇配套電機時應遵照樣本表格中所規定的有關規定。
N(KW)   N≤10   10<N≤50    N>50    N>100
K        1.5      1.25        1.15     1.1
Nm=N.K
   Nm----電機功率 N----軸功率 K----功率儲備系數
   4.吸上性能的計算及選擇
   泵工作分為以下幾個階段:
   4.1 吸入,此時液體連續不斷地沿吸入管道移動;
   4.2 旋轉的螺桿把能量傳給工作液體;
   4.3 壓出,此時液體帶有克服壓出管道系統所有阻力所必需的壓力從泵中排出。
   在以上三個階段中,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,否則就會發生氣蝕,即引起振動,噪音等問題。
   5.汽蝕余量的計算:
   泵的汽蝕余量NPSHr與泵的轉速n,導程h以及泵所輸送介質的粘度v等因素都有關系,對我廠引進的Bornemann雙螺桿泵用以下公式計算:
   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----轉速(r/min);
   h----導程(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,宜選擇小導程的雙螺桿泵。這在選型時是很重要的。
   5.1 裝置汽蝕余量NPSHa的計算,這里不再闡述。
   5.2 想要保持泵正常工作,即不發生汽蝕、振動等問題,必須保證以下條件:NPSHa>NPSHr 這即是泵的吸入條件。
   6.雙螺桿泵的轉速選擇:
   選擇不同的轉速常牽涉以下問題:
   6.1 通過選擇合適的泵轉速,以達到適當的性能參數如流量等。
   6.2 隨著粘度的不同,泵的轉速亦應有所改變。
   對于Boremann雙螺桿泵,粘度的變化是決定轉速的主要條件,隨著粘度的增大,允許轉速也越低。
   轉速的選擇實質也是吸上性能的問題,尤其是在高粘度的情況下,如果轉速選得過高,就會引起吸入不足,從而產生噪音和振動等問題。因此務必遵照有關原則選擇轉速。

 

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