Jakie funkcje pełnią pompy jednośrubowe typu W?

Pompy jednoślimakowe typu W są pompy wyplubowe przeznaczone do tłoczenia lepkich płynów, zawiesin i materiałów wrażliwych na ścinanie w różnych branżach, w tym w oczyszczaniu ścieków, przetwórstwie spożywczym i produkcji chemicznej. Ich mimośrodowa konstrukcja z jednym wirnikiem umożliwia ciągły, wolny od pulsacji przepływ z możliwością samozasysania do 8,5 metra wysokość ssania, wydajna praca przy ciśnieniach do 24 bary (350 psi) i natężenia przepływu wahają się od 0,5 do 500 m³/h .

Podstawowe funkcje i zasady działania

Pozytywny mechanizm przemieszczenia

Pompa jednośrubowa typu W działa poprzez: zasada progresywnej wnęki gdzie pojedynczy spiralny wirnik (zazwyczaj metalowy) obraca się mimośrodowo w stojanie z elastomeru o podwójnej spirali. Tworzy to uszczelnione wnęki, które transportują płyn z portu ssawnego do otworu tłocznego bez kruszenia lub ścinania medium. Wydajność objętościowa pozostaje niezmienna powyżej 75-85% nawet przy różnicach lepkości pomiędzy 1 cP i 1 000 000 cP .

Możliwość samozasysania i pracy na sucho

W przeciwieństwie do pomp odśrodkowych wymagających zalanego ssania, pompy typu W osiągają zdolność samozasysania do 8,5 metra (28 stóp) pionowo. Pompa może pompować powietrze lub gaz w ilościach do 60% objętości bez utraty siły zasysania, co czyni je idealnymi do opróżniania zbiorników i zastosowań związanych z podnoszeniem ssania, gdzie zawodzą tradycyjne pompy.

Charakterystyka postępowania z płynami

Zarządzanie mediami lepkimi i ściernymi

Pompy typu W doskonale radzą sobie z płynami, które stanowią wyzwanie dla konwencjonalnych technologii pompowania. Obsługują:

• Osady ściekowe o zawartości części stałych do 8% wagowo i wielkości cząstek do 40mm
• Ropa naftowa o lepkości przekraczającej 10 000 cSt w temperaturze 40°C
• Zawiesiny chemiczne, w tym mleko wapienne, węgiel aktywny i roztwory polimerów
• Produkty spożywcze, takie jak jogurt, miąższ owocowy i czekolada minimalna degradacja ścinająca

Specyfikacje natężenia przepływu i ciśnienia

Wytyczne dotyczące instalacji i obsługi

Prawidłowe procedury instalacyjne

Prawidłowy montaż zapewnia optymalną wydajność i trwałość pompy typu W. Kluczowe wymagania obejmują:

1. Dokładność wyrównania : Zachowaj współosiowość wałów w środku 0,05 mm za pomocą laserowych narzędzi do ustawiania osiowania, aby zapobiec przedwczesnemu zużyciu łożysk i stojanów
2. Konstrukcja linii ssącej : Ogranicz długość przewodu ssawnego do Maksymalnie 6 metrów o średnicy równej lub większej niż wlot pompy; jeśli to możliwe, unikaj kolanek pod kątem 90 stopni
3. Wymagania fundamentowe : Zamontuj na sztywnej płycie podstawy za pomocą Kotwienie 4-punktowe ; dopuszczalna prędkość drgań nie może przekraczać 4,5 mm/s RMS
4. Kompresja stojana : Zapewnić odpowiednie dopasowanie ciasne wirnik-stojan; niedociśnienie powoduje poślizg i zmniejszenie przepływu, nadmierne dociśnięcie przyspiesza zużycie

Protokoły uruchamiania i działania

Przed uruchomieniem upewnić się, że obudowa pompy jest wypełniona płynem aby zapobiec uszkodzeniu stojana na sucho. W przypadku napędów o zmiennej prędkości należy rozpocząć od 20-30% maksymalnej prędkości w fazie zalewania, następnie stopniowo zwiększaj prędkość roboczą. Monitoruj stabilizację ciśnienia tłoczenia w środku 30-60 sekund ; przekraczające wahania ciśnienia ±10% wskazują na przedostawanie się powietrza lub zużycie podzespołów.

Korelacja prędkości i lepkości

Prędkość robocza musi odpowiadać lepkości płynu, aby zapobiec nadmiernemu wytwarzaniu ciepła i degradacji stojana. Ogólne wytyczne zalecają:

• Ciecze wodnopodobne (1-100 cP): do 400 obr./min
• Średnia lepkość (100-10 000 cP): 100-300 obr./min
• Wysoka lepkość (10 000-100 000 cP): 50-150 obr./min
• Bardzo wysoka lepkość (>100 000 cP): 10-50 obr./min z ocieplaną kurtką

Zastosowania specyficzne dla branży

Oczyszczanie ścieków i osadów

W oczyszczalniach ścieków komunalnych i przemysłowych stosuje się pompy typu W osad pierwotny o stężeniu substancji stałych 4-8%. i zagęszczony osad do 12% substancji stałych . Ich zdolność do pompowania wahania ciśnienia tłoczenia (typowe dla zasilania pras filtracyjnych) bez redukcji przepływu czyni je lepszymi od alternatywnych rozwiązań odśrodkowych. Pojedyncza pompa W200 może przesyłać 60 m3/h osadu przefermentowanego pod ciśnieniem 12 barów do urządzeń odwadniających w sposób ciągły.

Produkcja ropy i gazu

Zastosowania pomp wielofazowych wykorzystują pompy typu W do mieszanin ropy naftowej/wody/gazu frakcje objętościowe gazu (GVF) do 95% . Systemy pomp głębinowych PC osiągają udźwig wynoszący Głębokość pionowa 500 metrów z natężeniem przepływu 50-300 m³/dzień w produkcji ropy ciężkiej, gdzie ciężar API spada poniżej 20° .

Przetwórstwo spożywcze i farmaceutyczne

Pompy sanitarne typu W z Wirniki ze stali nierdzewnej 316L oraz stojany nitrylowe lub EPDM zgodne z FDA utrzymują integralność produktu. Obsługują produkty wrażliwe na ścinanie, takie jak jogurt (lepkość 2000-5000 cP ) przy prędkościach poniżej 200 obr./min aby zachować teksturę, osiągając wydajność objętościową 80-90% z możliwością czyszczenia na miejscu (CIP) w temperaturach do 120°C .

Wymagania dotyczące konserwacji i rozwiązywanie problemów

Harmonogram konserwacji zapobiegawczej

Regularna konserwacja wydłuża żywotność pompy typu W 20 000 godzin pracy . Przedziały krytyczne obejmują:

Typowe problemy operacyjne

Zazwyczaj oznacza to zmniejszenie natężenia przepływu zużycie stojana lub zwiększenie luzu wirnik-stojan . A Spadek przepływu o 10-15%. wymagania dotyczące wymiany sygnałów. Nadmierne wibracje (>7,1 mm/s) często wynikają z niewspółosiowości lub uszkodzenia łożyska. Monitorowanie temperatury jest krytyczne: temperatura stojana przekracza 80°C przyspiesza starzenie się elastomeru i wymaga natychmiastowego zmniejszenia prędkości lub podjęcia działań chłodzących.

Wybór i dostosowywanie materiałów

Opcje elastomeru stojana

Wybór materiału stojana określa kompatybilność chemiczną i odporność na zużycie:

• NBR (nitryl) : Standard dla płynów na bazie oleju, temperatury do 90°C , doskonała odporność na ścieranie
• EPDM : Idealny do kwasów, zasad i gorącej wody 120°C ; unikać narażenia na węglowodory
• FKM (Witon) : Zastosowania wysokotemperaturowe do 150°C , doskonała odporność chemiczna na agresywne rozpuszczalniki
• HNBR : Zwiększona odporność na ścieranie płuczek wiertniczych i mułów kopalnianych, zakres temperatur -30°C do 140°C

Metalurgia wirników

Wykorzystują standardowe rotory Stal stopowa 4140 z twardym chromowaniem o grubości 0,2-0,3 mm (twardość 65-70 HRC ) dla odporności na ścieranie. Do zastosowań silnie korozyjnych należy stal nierdzewna duplex 2205 or stal narzędziowa z powłoką ceramiczną wydłuża żywotność o 300-400% w ciężkich cyklach pracy.

Często zadawane pytania

Co odróżnia typ W od innych progresywnych pomp wnękowych?

Funkcja pomp typu W zoptymalizowana geometria stojana z konstrukcjami o rozszerzonym skoku (zazwyczaj Stosunek podziałki wirnika 2/3 ), zapewniając wyższą wydajność objętościową i zmniejszoną pulsację w porównaniu ze standardowymi konfiguracjami skoku 1:1. Oznaczenie „W” oznacza ulepszone obudowy łożysk i systemy uszczelnień, które są w stanie wytrzymać wyższe różnice ciśnień aż do 24 bary na stopień .

Czy pompy typu W mogą pracować na sucho bez uszkodzeń?

Nie — praca na sucho powoduje natychmiastowe uszkodzenie stojana w wyniku nadmiernego nagrzewania się tarcia 200°C w ciągu kilku sekund. Zainstaluj czujniki zabezpieczające przed suchobiegiem (w oparciu o temperaturę lub wibracje) lub zapewnić ciągłą obecność płynu. Niektóre modele oferują Stojany pokryte PTFE zapewnienie 30-60 sekund tolerancja pracy na sucho w zastosowaniach przerywanych.

Jak wysokość ssania wpływa na wydajność?

Każdy 1 metr wysokości ssania zmniejsza dostępne NPSH o 0,1 bara . Maksymalnie Wysokość ssania 8,5 metra , przepustowość maleje w przybliżeniu 15-20% z powodu rozszerzania się wnęki i wzrostu poślizgu. Aby uzyskać optymalną wydajność, umieść pompy w środku 3 metry źródła płynu podczas pracy z lepkimi mediami.

Jaka jest typowa żywotność elementów pompy typu W?

W normalnych warunkach pracy z czystą wodą stojany wytrzymują 8 000-12 000 godzin ; z zawiesinami ściernymi, należy się spodziewać 2000-4000 godzin . Wirniki zazwyczaj osiągają 15 000-25 000 godzin przed ponownym chromowaniem. Uszczelnienia mechaniczne wymagają wymiany co 6 000-10 000 godzin w zależności od ścieralności płynu i materiału uszczelnienia (standard węglowy/ceramiczny, węglik krzemu do ciężkich zastosowań).

Czy pompy typu W nadają się do zastosowań w przemyśle spożywczym?

Tak, Pompy typu W z certyfikatem 3A Sanitary Standard są available with polished Wykończenie powierzchni Ra 0,8 μm , połączenia typu Tri-Clamp i materiały zgodne z wymaganiami FDA. Obsługują lepkie produkty spożywcze w temperaturach od -10°C do 120°C podczas utrzymywania standardy bezpieczeństwa biologicznego wymagane do zastosowań związanych z nabiałem, napojami i sosami.

Względy ekonomiczne i wydajnościowe

Analiza zużycia energii

Pokaz pomp typu W ogólna wydajność 55-75% w całym zakresie roboczym, w porównaniu z 40–60% w przypadku pomp odśrodkowych w zastosowaniach lepkich. Wymagania dotyczące zasilania są zgodne ze wzorem: P (kW) = (Q × ΔP) / (36,7 × η) , gdzie Q to przepływ w m3/h, ΔP to ciśnienie w barach, a η to wydajność. Dla pompy W100 dostarczającej 20 m³/h przy 8 barach , pobór mocy w przybliżeniu 4,2 kW przy sprawności 75%.

Całkowity koszt posiadania

Podczas gdy początkowe koszty kapitału trwają 20-40% wyższy w porównaniu z alternatywami odśrodkowymi, pompy typu W zmniejszają koszty cyklu życia poprzez:

• Niższe zużycie energii : 15-25% oszczędności na lepkich płynach
• Zmniejszona konserwacja : Mniej części zużywalnych niż pompy zębate lub krzywkowe
• Niezawodność procesu : 99% dostępności w prawidłowo konserwowanych instalacjach
• Odzysk produktu : Delikatne obchodzenie się zmniejsza ilość odpadów w zastosowaniach wrażliwych na ścinanie 5-10%