概述

　　雙螺桿泵有密封式和不密封式兩種類型，按介質(zhì)從一端還是 從兩端進(jìn)入嚙合空間，雙螺桿又被分

為雙吸式和單吸式兩種結(jié)構(gòu)。

　　雙螺桿泵是外嚙合的螺桿泵，它利用相互嚙合，互不接觸的兩根螺桿來抽送液體。

　　雙螺桿泵為一種雙吸式非密閉的雙螺桿泵。一端伸出泵外的主動(dòng)螺桿由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。主動(dòng)螺桿與從動(dòng)螺桿具有不同旋向的螺紋。螺桿與泵體緊密貼合。從動(dòng)螺桿是通過同步齒輪由主動(dòng)螺桿帶動(dòng)的。

　　雙螺桿泵作為一種容積式泵，泵內(nèi)吸入室應(yīng)與排出室嚴(yán)密地隔開。因此，泵體與螺桿外圓表面及螺桿與螺桿間隙應(yīng)盡可能小些。同時(shí)螺桿與泵體、螺桿與螺桿間又相互形成密封腔，保證密閉，否則就可能有液體從間隙中倒流回去。

　　雙螺桿泵可分為內(nèi)置軸承和外置軸承兩種形式。在內(nèi)置軸承的結(jié)構(gòu)型式中軸承由輸送物進(jìn)行潤滑。外置軸承結(jié)構(gòu)的雙螺桿泵工作腔同軸承是分開的。由于這種泵的結(jié)構(gòu)和螺桿間存在的側(cè)間隙，它可以輸送非潤滑性介質(zhì)。此外，調(diào)整同步齒輪使得螺桿不接觸，同時(shí)將輸出扭矩的一半傳給從動(dòng)螺桿。正如所有螺桿泵一樣，外置軸承式雙螺桿泵也有自吸能力，而且多數(shù)泵輸送元件本身都是雙吸對(duì)稱布置，可消除軸向力，也有很大的吸高。　

　　雙螺桿泵系列產(chǎn)品分為單吸雙螺桿泵和雙吸雙螺桿泵兩大類。該系列產(chǎn)品具有特殊的螺桿型線和與之配套的特殊結(jié)構(gòu)，廣泛適用于石油、化工、冶金、鋼鐵、電力、船舶、制藥、食品、建材等各種行業(yè)，其適用介質(zhì)之多、輸送范圍之廣、應(yīng)用工況之復(fù)雜是其它泵類產(chǎn)品無法比擬的。這些特點(diǎn)也使得該系列泵具有潛在的使用發(fā)展前景?！?/span>

　　圖1 給出的是一臺(tái)不密封雙吸式雙螺桿泵。它的泵體內(nèi)裝有兩根左、有施單頭螺紋的螺桿，主動(dòng)螺桿2由動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，靠同步齒輪1帶動(dòng)從動(dòng)螺桿3轉(zhuǎn)動(dòng)。兩根螺桿以及螺桿與泵體. 之間存在著間隙，該間隙靠齒輪和軸承保證。其間隙大小，取決于液體粘度、工作壓力等因素。由于每根螺桿兩端螺紋的旋向相反，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由螺桿嚙合線形成的泵工作腔。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　該型泵采用雙吸式結(jié)構(gòu)，螺桿兩端處于同一壓力腔中，軸向力可以自行平衡。兩端軸承采用外裝式，單獨(dú)采用潤滑油(脂)潤滑，因而不受輸送介質(zhì)的影響。兩螺桿間用一對(duì)同步齒輪驅(qū)動(dòng)，螺桿齒面間并不接觸，而留有一微小間隙，介質(zhì)中的雜質(zhì)并不能對(duì)螺桿齒面產(chǎn)生直接的磨損(除沖刷外)。 除一些小排量泵外(2W.W4.0以下)，一般在泵體上都帶有內(nèi)流式安全閥，當(dāng)排放壓力超過額定值時(shí)，有一定的保護(hù)作用。 泵體上的進(jìn)出口方向有兩種，一為水平進(jìn)，水平出;二為水平進(jìn)，垂直向上出;用戶可根據(jù)自己需要選擇。

特色優(yōu)點(diǎn)

　　1、輸送液體平穩(wěn)、無脈動(dòng)、無攪拌、振動(dòng)小、噪音低。

　　2、有很強(qiáng)的自吸性能，多相混輸時(shí)，含氣率不高于80%，含沙量不高于500g/m3.

　　3、外置軸承結(jié)構(gòu)，采用獨(dú)立潤滑，可以輸送各種非潤滑性介質(zhì)。

　　4、采用同步齒輪驅(qū)動(dòng)，二轉(zhuǎn)子之間不接觸，即使短時(shí)間空轉(zhuǎn)也無妨。

　　5、泵體帶有加熱套，可以輸送各種清潔或含有固體小顆粒的低粘度或高粘度介質(zhì)(一般顆粒直徑小于0.12-0.2mm)

　　6、正確的選用材料，甚至可以輸送很多有腐蝕性的介質(zhì)。

　　7、雙吸式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子上沒有軸向力。

　　8、軸端采用機(jī)械密封或波紋管機(jī)械密封，具有壽命長(zhǎng)、泄漏少、適用范圍廣的特點(diǎn)。

性能范圍

　　1、工作壓力4.0MPa

　　2、流量范圍 1～1000m3/h

　　3、溫度范圍-20～120℃

　　4、介質(zhì)粘度 1～3000mm2/s，降低轉(zhuǎn)速可達(dá)到106mm2/s 介質(zhì)粘度對(duì)雙螺桿泵性能影響較大，泵的名義排量是指在特定粘度條件下的排量，為保證泵能在較高效率下工作，在試驗(yàn)不充分時(shí)，建議按下列粘度條件選擇轉(zhuǎn)速： 介質(zhì)粘度cSt轉(zhuǎn)速r/min < ～～

應(yīng)用舉例

　　1、油田：用作油、氣、水、微量細(xì)小固相顆粒等多相混輸泵及原油輸送泵。

　　2、造般業(yè)：用作船用裝載泵，船底掃艙及污水處理，主機(jī)潤滑泵，燃料油泵。

　　3、石油化學(xué)工業(yè) ：用作各種樹脂、顏料、石蠟、油漆、油墨、乳膠、各種油品、原油、重油等裝載和運(yùn)輸泵。 4、熱電廠：用作重油、原油輸送泵，主機(jī)潤滑油泵。

　　5、食品工業(yè)：用作灑精、蜂蜜、糖漿、果汁、動(dòng)植物油、牛奶、漿油輸送泵。

雙螺桿泵選型技巧

　　雙螺桿泵(高溫雙螺桿泵,大流量雙螺桿泵)的選型包括性能參數(shù)的選擇和泵結(jié)構(gòu)型式的選擇，泵結(jié)構(gòu)型式的選擇參見雙螺桿泵的結(jié)構(gòu)形式介紹。

　　性能參數(shù)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(zhuǎn)速 n ，壓力 p ，以及介質(zhì)的粘度 v 。

　　1.1 轉(zhuǎn)速 n 的影響：

　　螺桿泵(高溫雙螺桿泵,大流量雙螺桿泵)在工作時(shí)，兩螺桿及襯套之間形成密封腔，螺桿每轉(zhuǎn)動(dòng)一周便由進(jìn)口向出口移出一個(gè)密封腔，即一個(gè)密封腔的體積的液體被排出去。理想狀態(tài)下，泵內(nèi)部無泄漏，那么泵的流量與轉(zhuǎn)速成正比。即： Qth=n*q n---- 轉(zhuǎn)速； q---- 理論排量，即泵每轉(zhuǎn)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(高溫雙螺桿泵,大流量雙螺桿泵)實(shí)際工作過程中，其內(nèi)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(duì)于不同型線和結(jié)構(gòu)，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(duì)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(zhì)粘度有一定的比例關(guān)系。

　　綜上所述，要綜合地考慮以上各種因素，通過一系列的計(jì)算才能地知道泵的實(shí)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(fù)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(xué)的知識(shí)對(duì)出口阻力的計(jì)算。

　　3. 軸功率 N ：

　　雙螺桿泵(高溫雙螺桿泵,大流量雙螺桿泵)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(duì)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(yùn)動(dòng)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(zhì)粘度的增加也會(huì)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(zhì)粘度及工作壓力而增加，因此在選擇配套電機(jī)時(shí)，介質(zhì)的粘度也是一個(gè)非常重要的參考數(shù)據(jù)。尤其在輸送高粘度介質(zhì)時(shí)，需要作比較的計(jì)算。

　　在計(jì)算功率后，選擇配套電機(jī)時(shí)應(yīng)遵照樣本表格中所規(guī)定的有關(guān)規(guī)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(jī)功率 N---- 軸功率 K---- 功率儲(chǔ)備系數(shù)

　　4. 吸上性能的計(jì)算及選擇 ：

　　泵(高溫雙螺桿泵,大流量雙螺桿泵)工作分為以下幾個(gè)階段：

　　4.1 吸入，此時(shí)液體連續(xù)不斷地沿吸入管道移動(dòng)；

　　4.2 旋轉(zhuǎn)的螺桿把能量傳給工作液體；

　　4.3 壓出，此時(shí)液體帶有克服壓出管道系統(tǒng)所有阻力所必需的壓力從泵中排出。

　　在以上三個(gè)階段中，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(huì)發(fā)生氣蝕，即引起振動(dòng)，噪音等問題。

　　5. 汽蝕余量的計(jì)算：

　　泵的汽蝕余量 NPSHr 與泵的轉(zhuǎn)速 n ，導(dǎo)程 h 以及泵所輸送介質(zhì)的粘度 v 等因素都有關(guān)系，對(duì)我廠引進(jìn)的 Bornemann 雙螺桿泵用以下公式計(jì)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(zhuǎn)速 (r/min) ； h---- 導(dǎo)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(dǎo)程的雙螺桿泵。這在選型時(shí)是很重要的。

　　5.1 裝置汽蝕余量 NPSHa 的計(jì)算，這里不再闡述。

　　5.2 想要保持泵正常工作，即不發(fā)生汽蝕、振動(dòng)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(高溫雙螺桿泵,大流量雙螺桿泵)的轉(zhuǎn)速選擇：

　　選擇不同的轉(zhuǎn)速常牽涉以下問題：

　　6.1 通過選擇合適的泵轉(zhuǎn)速，以達(dá)到適當(dāng)?shù)男阅軈?shù)如流量等。

　　6.2 隨著粘度的不同，泵的轉(zhuǎn)速亦應(yīng)有所改變。

　　對(duì)于 Boremann 雙螺桿泵，粘度的變化是決定轉(zhuǎn)速的主要條件，隨著粘度的增大，允許轉(zhuǎn)速也越低。

　　轉(zhuǎn)速的選擇實(shí)質(zhì)也是吸上性能的問題，尤其是在高粘度的情況下，如果轉(zhuǎn)速選得過高，就會(huì)引起吸入不足，從而產(chǎn)生噪音和振動(dòng)等問題。因此務(wù)必遵照有關(guān)原則選擇轉(zhuǎn)速。

延長(zhǎng)使用壽命

　　延長(zhǎng)單螺桿泵的使用壽命：

　　一、減少螺桿泵停井次數(shù) ,對(duì)含砂井在停井前應(yīng)采用清水或不含砂液體置換出泵體和油管內(nèi)井液。防止出現(xiàn)砂埋油管 (氣錨 )、砂卡等現(xiàn)象。

　　二、推廣采用變頻控制技術(shù) ,解決抽油光桿的轉(zhuǎn)速和可以減少啟動(dòng)扭矩的測(cè)定問題 ,完全實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、自動(dòng)、連續(xù) ,緩慢釋放反轉(zhuǎn)扭矩 ,減少在電機(jī)突然啟動(dòng)過程中扭矩及剪切力的突然升高 ,避免了反轉(zhuǎn) ,降低了抽油桿斷、脫幾率 ,延長(zhǎng)了檢泵周期 ,但目前只是將其做為軟啟動(dòng)裝置使用 ,針對(duì)海上地質(zhì)情況復(fù)雜 ,螺桿泵氣、水、油含量在不同壓差下不同的現(xiàn)實(shí)情況 ,建議在所有安裝變頻器的螺桿泵油井其轉(zhuǎn)速統(tǒng)一上調(diào)至 (工頻 50 Hz、驅(qū)動(dòng)頭 5∶1) 186 r/ min利用變頻器通過調(diào)節(jié)頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制 ,通過試驗(yàn)選擇效益點(diǎn) ,大大減少勞動(dòng)強(qiáng)度。

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