螺桿泵應用范圍之螺桿泵的選型

　　螺桿泵的選型

　　螺桿泵應用廣泛，有“螺桿泵可以輸送任何介質”的說法。但這不是說某一種螺桿泵可輸送所有的介質，而是根據介質的特性和性能參數數要求可以選擇螺桿泵的不同類型。如果無意中挑選到不合適的泵螺桿泵，很有可能會帶來不必要的麻煩。單螺桿泵、雙、三和五螺桿泵，各有優點，在推廣應用螺桿泵時必須有選擇，只有充分利用其各自的特點，才能較好的實現節能、節材、增效益或滿足某種特殊要求。下面以常見的單螺桿泵、雙螺桿泵以及三螺桿泵為例介紹一些螺桿泵選型中的技巧。

　　Ⅰ、單螺桿泵的選型要點

　　單螺桿泵的選擇主要集中在以下幾個參數上：

　　1.單螺桿泵的壓力確定：

　　單螺桿泵大輸出壓力是根據襯套級數即襯套（定子）的導程數來確定：

　　1級：較高工作壓力為0.6 MPa；

　　2級：較高工作壓力為1.2 MPa；

　　4級：較高工作壓力為2.4 MPa；

　　由于輸送介質情況不同，對于含有嚴重磨損性的介質，根據輸送壓力要求來選擇合適的定子級數。

　　2.單螺桿泵轉速的選擇：

　　單螺桿泵由于其結構特點，大部分使用在輸送較高粘度的液體及含有顆粒的液體，因此其轉數的選擇非常關鍵。對于單螺桿泵轉速的選擇則主要依據介質的磨損性以及介質粘度。

　　3.單螺桿泵襯套橡膠材料的選擇：

　　單螺桿泵襯套為橡膠制品，也是單螺桿泵的一個易損件，它的選擇好壞，直接影響襯套的壽命，一般正常情況下襯套的壽命為3-6個月，如果選用不當，襯套可能從鋼管中脫落或橡膠掉塊。

　　4.材料組合選擇：

　　輸送不同性質的介質，需不同材料組合。

　　5.性能：

　　一般單螺桿泵的性能表或特性曲線都是以20℃清水為介質（粘度為1cst）時的數據，對于輸送不同粘度下的流量與軸功率不同。

　　6.軸封：

　　根據需要和輸送介質，可采用機械密封和填料密封兩種，且這兩種結構具有互換性。

　　7.泵的驅動方式：

　　由于單螺桿泵為低速泵，泵的驅動方式較多，一般有低速電機直聯（6級、8級）、齒輪減速電機驅動、無級變速電機驅動等方式。

　　Ⅱ、雙螺桿泵選型技巧

　　雙螺桿泵、三螺桿泵統稱為多螺桿泵。多螺桿泵發明以來，已廣泛用于泵送原油、燃料油、潤滑油、動力液、食品、化學劑及合成纖維漿。目前全球約有上百萬臺多螺桿泵在運轉。應用如此廣泛的多螺桿泵在選擇上當然也很為慎重。

　　對于雙螺桿泵的選擇也即是對其性能參數的選擇：

　　1.流量：

　　作為容積式泵，影響雙螺桿泵流量的因素主要有轉速、壓力以及介質的粘度。

　　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，即一個密封腔體積的液體被排出去。在泵內部不出現泄漏的理想狀態下，泵的流量與轉速成正比。

　　但實際工作過程中，泵的密封腔有間隙，且密封腔前、后存在壓差，因此，有一部分液體回流，即存在泄漏。隨著密封腔前、后壓差升高，泄漏量逐漸增大。對于不同型線和結構，影響大小也各不相同。

　　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比例關系。

　　2.壓力：

　　雙螺桿泵的工作壓力由出口負載決定，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：

　　泵的軸功率分為兩部分，即：液壓功率（壓力液體的能量）和摩擦功率。對于確定的壓力和流量，其液壓功率是確定的，因此影響軸功率的因素為摩擦率。

　　摩擦功率是由于運動部件的摩擦而消耗的那部分功率。顯然摩擦功率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。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。

　　4.吸上性能：

　　泵工作分為以下幾個階段：吸入，此時液體連續不斷地沿吸入管道移動；旋轉的螺桿把能量傳給工作液體；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，較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：

　　泵的汽蝕余量與泵的轉速，導程以及泵所輸送介質的粘度等因素都有關系，它隨軸向流速，工作粘度的增大而增大。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。

　　6.雙螺桿泵的轉速選擇常牽涉以下問題：

　　通過選擇合適的泵轉速，以達到適當的性能參數如流量等。

　　隨著粘度的不同，泵的轉速亦應有所改變。

　　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。因此需遵照有關原則選擇轉速。

　　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。

　　Ⅲ、三螺桿泵的選型常識

　　盡管三螺桿泵有諸多優勢，但若選型不當，則不僅得不到滿意的運行效果，而且會導致泵的噪音和振動，甚至嚴重損壞泵的內部零件，使泵系統不能正常工作，因此，選型人員應多方慎重考慮，合理選型，必要時應向有關技術人員咨詢。

　　三螺桿泵選型時，要盡可能詳盡地了解泵的使用條件，除了運行參數，如流量，壓力需要清楚以外，輸送介質的特性如介質的腐蝕性，含汽量，含固溶物的比率及固體顆粒的大小，以及介質的工作溫度，粘度，比重，對材料的腐蝕性等和泵裝置的吸入條件，安裝條件均要了解。

　　類似于單螺桿泵和雙螺桿泵，三螺桿泵的選擇也主要從性能參數上去考慮。

　　泵轉速的選擇主要是依據被輸送介質粘度和規格來確定其范圍。

　　輸送高粘度介質時，泵應選低轉速，若粘度較低，相應可選擇高轉速：介質粘度＞20°E時，對于大規格的泵（主桿外徑60mm以上），轉速以970rpm或720rpm為宜，如果粘度更高（粘度〉80°E）如粘膠液，可降低轉速使用，推薦200-500rpm；對于小規格的泵，介質粘度〉20°E時，轉速以1450rpm或970rpm為宜，如果粘度更高（粘度〉80°E），可降低轉速使用，推薦300-600rpm；

　　由于泵的轉速越高，在相同性能參數下，泵的體積就越小，但由于轉速高，摩擦功率高，泵的磨損就大，壽命就短，如果輸送介質的潤滑性比較差或含有微量雜質，應選擇較低轉速，以使泵保持較長的壽命，推薦在1450rpm以下。

　　結構的選擇可根據泵的安裝和使用條件參考三螺桿泵的系列和型式來進行，這其中又有四個可參考的原則：輸送潤滑性油類，溫度在80℃以下選擇內置軸承結構的泵；溫度超過80℃或輸送介質潤滑性差時，選擇外置軸承結構的泵；輸送流動性差，粘度較高的介質或需要所輸送介質進行加熱或保溫時選擇雙層加熱泵體結構的泵；高溫輸送時，應選擇耐高溫的材料所制成的泵。

　　另外，根據不同的情況，要綜合考慮泵的材料組合、吸入能力、配套電機的選配的因素。只要選型得當，維護合理，三螺桿泵就可保證令人滿意的運行。