Hvad er funktionerne af enkeltskruepumper?

De tre kernefunktioner i Enkeltskrue pumper

En enkelt skruepumpe (også kendt som en progressiv hulrumspumpe) udfører tre primære funktioner: afmålt flow af viskøse væsker , lavpulserende overførsel af forskydningsfølsomme materialer , og selvansugende løft af flerfaseblandinger . I modsætning til centrifugalpumper leverer en enkeltskruepumpe en konstant, lineær strømningshastighed direkte proportional med dens rotationshastighed - typisk opnår volumetriske effektiviteter over 95 % over et bredt trykområde.

Denne unikke ydeevne gør den uundværlig i industrier lige fra olie og gas til fødevareforarbejdning og spildevandsbehandling. Nedenfor udforsker vi hver funktion med målbare data og praktiske eksempler.

Funktion 1: Nøjagtig måling og dosering af højviskositetsvæsker

Enkeltskrue pumper fungerer som måleanordninger for positiv forskydning . Hver rotation forskyder et fast volumen (fra 0,005 til over 2.500 liter) uanset udløbstrykket. Flowhastighedsnøjagtigheden holder sig typisk inden for ±0,5 % til ±1 % når den er korrekt størrelse.

Eksempel fra den virkelige verden: Polymerinjektion i oliefelter

I forstærket olieudvinding (EOR) injicerer operatører polymeropløsninger med viskositeter op til 10.000 cP . En enkelt skruepumpe doserer præcist 2,5 l/min mod pres af 40 bar (580 psi) . Centrifugalpumper ville miste effektivitet over 1.000 cP og kan ikke opretholde lineær dosering. Resultatet: ensartet polymerindsprøjtning reducerer kemisk spild med op til 15 % årligt pr. brøndpude.

• Viskositetsområde: 1 cP til 1.000.000 cP (f.eks. tung råolie, melasse, slam)
• Flowhastighed linearitet: R² > 0,999 fra 10 % til 100 % motorhastighed
• Trykkapacitet: Op til 48 bar (700 psi) i et-trins, flertrins versioner overstiger 240 bar (3.480 psi)

Funktion 2: Lav-pulserende, forskydningsfølsom materialehåndtering

Den blide pumpevirkning af en enkeltskruepumpe er en af dens mest værdsatte funktioner. I modsætning til stempel- eller lobepumper bevæger væsken sig aksialt uden turbulens eller hurtige trykspidser. Forskydningshastigheder er typisk under 200 s⁻¹ -sammenlignelig med blanding med lav forskydning. Dette bevarer produktets integritet for sarte materialer.

Data om forskydningsreduktion

I en kontrolleret prøvepumpning af yoghurtkulturer (en forskydningsfølsom biologisk væske) opretholdt en enkelt skruepumpe levedygtige celler over 95 % efter 10 timers recirkulation. En lobepumpe under identiske forhold reducerede levedygtigheden til 72 % . For foodprocessorer betyder det længere holdbarhed og bedre produktkonsistens.

Funktion 3: Selvansugende og flerfaset blandingsløftning

Enkeltskruede pumper kan løfte væsker fra sugeløftere så højt som 8,5 meter (28 fod) af vandsøjle under tørre forhold, og 9,5 meter (31 fod) når primet. Endnu vigtigere er det, at de håndterer gas-, væske- og faste blandinger samtidigt - en funktion kaldet flerfaset pumpning . Gasvolumenfraktioner (GVF) op til 80 % er mulige uden damplås.

Praktisk eksempel: Pumpning af spildevandsskum

I et kommunalt renseanlæg indeholder afskum 40% luft, 55% vand og 5% fedt/faste stoffer . En enkelt skruepumpe overfører denne blanding fra en DAF (opløst luft flotation) tank til en rådnetank ved 12 m³/t . Centrifugalpumper mistede priming inden for 10 minutter , mens membranpumper tilstoppede hver 2. time. Enkeltskruepumpen kørte for 2.000 timer uden fejl, hvilket reducerer vedligeholdelsesomkostningerne med 8.000 €/år .

• Maksimal fast partikelstørrelse: op til 15 mm (afhængig af stator elastomer hårdhed)
• Selvansugende tørløbstid: typisk 30-60 sekunder (med korrekt materialevalg)
• Flerfaset GVF-grænse: 0 % til 80 % uden hjælpeudstyr

FAQ: Almindelige spørgsmål om enkeltskruepumpefunktioner

1. Kan en enkelt skruepumpe køre tør?

Ja, men kun for kort varighed (30-60 sekunder) . Statoren (typisk elastomer) kræver væskesmøring og afkøling. Forlænget tørløb beskadiger statoren og rotoren. Angiv for applikationer med periodiske tørre perioder statorer lavet af højtemperaturelastomerer (f.eks. FKM eller HNBR) eller tilføj en tørløbsbeskyttelsessensor.

2. Hvad er det typiske effektivitetsområde?

Enkeltskrue pumper tilbud volumetrisk effektivitet mellem 85 % og 98 % under normale driftsforhold. Samlet mekanisk effektivitet (inklusive motor og gearkasse) spænder fra 55 % til 75 % , hvilket er 10-20 % højere end centrifugalpumper ved håndtering af viskositeter over 1.000 cP.

3. Hvordan ændres flowhastigheden med viskositeten?

I modsætning til centrifugalpumper, strømningshastigheden af en enkelt skruepumpe forbliver næsten konstant med viskositetsændringer . Fordobling af viskositeten fra 1.000 cP til 2.000 cP reducerer flowet med mindre end 2% ved konstant hastighed. Dette gør dem ideelle til dosering af tilsætningsstoffer, hvor foderviskositeten varierer med temperaturen.

4. Hvad er de almindelige fejltilstande, der påvirker disse funktioner?

1. Stator slid – reducerer volumetrisk effektivitet; typisk levetid 4.000-8.000 timer i slibende opslæmninger.
2. Rotorkorrosion – fører til glidning og tryktab; brug 316SS eller duplex materialer til pH < 4 eller > 10.
3. Universalledsfejl – forårsager pulsering; udskift hver 10.000-15.000 timer i kontinuerlig tjeneste.

5. Hvad er det maksimale tryk pr. trin?

En enkelt-trins enkeltskruepumpe leverer typisk 6 til 12 bar (87 til 174 psi) differenstryk. Hvert ekstra trin tilføjer lignende tryk. Til højtryksanvendelser som f.eks omvendt osmose feed (op til 40 bar) , brug en 4-trins eller 6-trins konfiguration. Hvert trin indeholder et sæt rotor-stator hulrum.

Valgvejledning: Tilpasning af funktioner til applikationsbehov

For at vælge den korrekte enkeltskruepumpe til din funktion skal du evaluere tre parametre i forhold til nedenstående tabel:

Til de fleste industrielle applikationer er enkeltskruepumpens kombination af målepræcision, lav forskydning og flerfaseevne gør den til den mest alsidige fortrængningspumpe. Når din væske er for tyk til centrifugalpumper eller for sart til stempelpumper, er en enkelt skruepumpe det funktionelle svar.