Koje su funkcije jednovijčanih pumpi?

Tri temeljne funkcije Pumpe s jednim vijkom

Pumpa s jednim vijkom (poznata i kao pumpa s progresivnim šupljinama) obavlja tri primarne funkcije: odmjeren protok viskoznih tekućina , niskopulzacijski prijenos materijala osjetljivih na smicanje , i samousisavajuće podizanje višefaznih smjesa . Za razliku od centrifugalnih pumpi, pumpa s jednim vijkom isporučuje stalnu, linearnu brzinu protoka izravno proporcionalnu brzini rotacije—obično postiže volumetrijska učinkovitost iznad 95% u širokom rasponu tlaka.

Ova jedinstvena izvedba čini ga nezamjenjivim u industrijama od nafte i plina do obrade hrane i obrade otpadnih voda. U nastavku istražujemo svaku funkciju s mjerljivim podacima i praktičnim primjerima.

Funkcija 1: Precizno mjerenje i doziranje visokoviskoznih tekućina

Pumpe s jednim vijkom funkcioniraju kao uređaji za mjerenje pomaka . Svaka rotacija istiskuje fiksni volumen (od 0,005 do preko 2.500 litara) bez obzira na tlak pražnjenja. Točnost protoka obično ostaje unutar ±0,5% do ±1% kada je pravilno dimenzioniran.

Primjer iz stvarnog svijeta: ubrizgavanje polimera u naftna polja

Kod poboljšanog izvlačenja nafte (EOR), operateri ubrizgavaju polimerne otopine s viskozitetom do 10 000 cP . Pumpa s jednim vijkom precizno dozira 2,5 L/min protiv pritisaka 40 bara (580 psi) . Centrifugalne pumpe bi izgubile učinkovitost iznad 1000 cP i ne mogu održavati linearno doziranje. Rezultat: dosljedno ubrizgavanje polimera smanjuje kemijski otpad za do 15% godišnje po bušotini.

• Raspon viskoznosti: 1 cP do 1.000.000 cP (npr. teška sirova nafta, melasa, mulj)
• Linearnost protoka: R² > 0,999 od 10% do 100% brzine motora
• Mogućnost pritiska: do 48 bara (700 psi) u jednostupanjskim, višestupanjskim verzijama premašuje 240 bara (3480 psi)

Funkcija 2: Niska pulsacija, rukovanje materijalom osjetljivim na smicanje

Nježno pumpanje pumpe s jednim vijkom jedna je od njezinih najcjenjenijih funkcija. Za razliku od klipnih ili klipnih pumpi, tekućina se kreće aksijalno bez turbulencija ili brzih skokova tlaka. Brzine smicanja su tipično ispod 200 s⁻¹ — usporedivo s miješanjem s malim smicanjem. Ovo čuva cjelovitost proizvoda za osjetljive materijale.

Podaci o smanjenju smicanja

U kontroliranom testu pumpanja kultura jogurta (biološka tekućina osjetljiva na smicanje), pumpa s jednim vijkom održavana je broj živih stanica iznad 95% nakon 10 sati recirkulacije. Lobna pumpa pod identičnim uvjetima smanjila je održivost na 72% . Za procesore hrane to znači duži rok trajanja i bolju konzistenciju proizvoda.

Funkcija 3: Samousisavanje i višefazno podizanje smjese

Pumpe s jednim vijkom mogu dizati tekućine iz usisnih dizala do visine 8,5 metara (28 stopa) vodenog stupca u suhim uvjetima, i 9,5 metara (31 stopa) kada se temelje. Što je još važnije, oni istovremeno rukuju smjesama plina, tekućine i krutih tvari - funkcija tzv višefazno pumpanje . Volumni udjeli plina (GVF) do 80% moguće su bez parne brave.

Praktični primjer: ispumpavanje otpadne vode

U komunalnom postrojenju za pročišćavanje nalazi se talog 40% zraka, 55% vode i 5% masti/krutih tvari . Pumpa s jednim vijkom prenosi ovu smjesu iz DAF (flotacija otopljenog zraka) spremnika u digestor na 12 m³/h . Centrifugalne pumpe izgubile su snagu unutar 10 minuta , dok su se membranske pumpe začepile svaka 2 sata. Pumpa s jednim vijkom radila je 2000 sati bez greške, smanjujući troškove održavanja za 8.000 € godišnje .

• Najveća veličina čvrstih čestica: do 15 mm (ovisno o tvrdoći elastomera statora)
• Vrijeme suhog rada samousisnog sustava: obično 30-60 sekundi (uz pravilan odabir materijala)
• Ograničenje višefazne GVF: 0% do 80% bez pomoćne opreme

FAQ: Uobičajena pitanja o funkcijama pumpe s jednim vijkom

1. Može li pumpa s jednim vijkom raditi na suho?

Da, ali samo za kratko trajanje (30-60 sekundi) . Stator (obično elastomer) zahtijeva podmazivanje i hlađenje tekućinom. Produljeni rad na suho oštećuje stator i rotor. Za primjene s povremenim sušnim razdobljima, navedite statori izrađeni od visokotemperaturnih elastomera (npr. FKM ili HNBR) ili dodati senzor za zaštitu od rada na suho.

2. Koji je tipični raspon učinkovitosti?

Ponuda jednovijčanih pumpi volumetrijska učinkovitost između 85% i 98% u normalnim radnim uvjetima. Ukupna mehanička učinkovitost (uključujući motor i mjenjač) kreće se od 55% do 75% , koji je 10-20% više od centrifugalnih crpki pri rukovanju s viskozitetima iznad 1000 cP.

3. Kako se brzina protoka mijenja s viskoznošću?

Za razliku od centrifugalnih pumpi, brzina protoka jedne vijčane pumpe ostaje gotovo konstantna s promjenama viskoznosti . Udvostručenje viskoznosti s 1000 cP na 2000 cP smanjuje protok za manje od 2% konstantnom brzinom. To ih čini idealnima za doziranje aditiva gdje viskoznost hrane varira s temperaturom.

4. Koji su uobičajeni načini kvarova koji utječu na ove funkcije?

1. Istrošenost statora – smanjuje volumetrijsku učinkovitost; tipičan životni vijek 4.000-8.000 sati u abrazivnim kašama.
2. Korozija rotora – dovodi do klizanja i gubitka tlaka; koristite 316SS ili duplex materijale za pH < 4 ili > 10.
3. Kvar univerzalnog zgloba – izaziva pulsiranje; zamijeniti svaki 10.000-15.000 sati u kontinuiranoj službi.

5. Koliki je najveći tlak po stupnju?

Jednostupanjska pumpa s jednim vijkom obično isporučuje 6 do 12 bara (87 do 174 psi) diferencijalni tlak. Svaki dodatni stupanj dodaje sličan pritisak. Za visokotlačne primjene poput napajanje reverznom osmozom (do 40 bara) , koristite konfiguraciju od 4 ili 6 stupnjeva. Svaki stupanj sadrži jedan set rotor-stator šupljina.

Vodič za odabir: Usklađivanje funkcija s potrebama aplikacije

Kako biste odabrali ispravnu pumpu s jednim vijkom za svoju funkciju, procijenite tri parametra prema tablici u nastavku:

Za većinu industrijskih primjena, kombinacija jednostruke vijčane pumpe preciznost mjerenja, nisko smicanje i višefazna sposobnost čini je najsvestranijom pumpom s pozitivnim pomakom. Kada je vaša tekućina pregusta za centrifugalne pumpe ili preosjetljiva za klipne pumpe, pumpa s jednim vijkom je funkcionalni odgovor.