Koje su funkcije W-tipa jednovijčanih pumpi?

Pumpe s jednim vijkom tipa W su pumpe s pozitivnim pomakom dizajnirane za rukovanje viskoznim tekućinama, kašama i materijalima osjetljivim na smicanje u različitim industrijama, uključujući pročišćavanje otpadnih voda, preradu hrane i kemijsku proizvodnju. Njihov ekscentrični dizajn s jednim rotiliom omogućuje kontinuirani protok bez pulsiranja s mogućnošću samousisavanja do 8,5 metara usisna visina, učinkovito radi pri tlakovima do 24 bara (350 psi) i brzine protoka u rasponu od 0,5 do 500 m³/h .

Primarne funkcije i principi rada

Mehanizam pozitivnog pomaka

Crpka s jednim vijkom tipa W radi kroz a princip progresivne šupljine gdje jedan spiralni rotor (obično metalni) rotira ekscentrično unutar elastomernog statora s dvostrukom spiralom. Ovo stvara zabrtvljene šupljine koje prenose tekućinu od usisnog do ispusnog otvora bez drobljenja ili rezanja medija. Volumetrijska učinkovitost ostaje dosljedna iznad 75-85% čak i s varijacijama viskoznosti između 1 cP i 1.000.000 cP .

Mogućnosti samousisavanja i rada na suho

Za razliku od centrifugalnih pumpi koje zahtijevaju natopljeni usis, W-tip pumpe postiže mogućnosti samousisavanja do 8,5 metara (28 stopa) okomito. Crpka može podnijeti količinu uvučenog zraka ili plina do 60% volumena bez gubitka napunjenosti, što ih čini idealnim za pražnjenje spremnika i aplikacije usisnog dizanja gdje tradicionalne pumpe ne rade.

Karakteristike rukovanja tekućinom

Upravljanje viskoznim i abrazivnim medijima

Crpke W-tipa ističu se s tekućinama koje izazivaju konvencionalne tehnologije crpljenja. Oni obrađuju:

• Kanalizacijski mulj sa sadržajem krutih tvari do 8% težine i veličine čestica do 40 mm
• Sirova nafta viskoznosti koja prelazi 10 000 cSt na 40°C
• Kemijske suspenzije uključujući vapneno mlijeko, aktivni ugljen i otopine polimera
• Prehrambeni proizvodi kao što su jogurt, voćna kaša i čokolada sa minimalna smična degradacija

Specifikacije protoka i tlaka

Smjernice za instalaciju i rad

Ispravni postupci instalacije

Ispravna instalacija osigurava optimalnu izvedbu i dugovječnost crpke tipa W. Ključni zahtjevi uključuju:

1. Točnost poravnanja : Održavajte poravnanje vratila unutar 0,05 mm pomoću alata za lasersko poravnanje kako bi se spriječilo prerano trošenje ležaja i statora
2. Dizajn usisnog voda : Ograničite duljinu usisnog voda na 6 metara maksimalno s promjerom jednakim ili većim od ulaza pumpe; izbjegavajte laktove od 90 stupnjeva gdje je to moguće
3. Zahtjevi temelja : Postavite na krutu temeljnu ploču s Sidrenje u 4 točke ; dopuštena brzina vibracija ne smije prelaziti 4,5 mm/s RMS
4. Kompresija statora : Osigurajte pravilno pristajanje smetnji rotor-stator; nedovoljna kompresija uzrokuje klizanje i smanjen protok, prekomjerna kompresija ubrzava trošenje

Pokretanje i izvođenje protokola

Prije pokretanja, osigurajte da je kućište pumpe napunjeno tekućinom kako bi se spriječilo oštećenje statora uslijed rada na suho. Za pogone s promjenjivom brzinom, počnite od 20-30% maksimalne brzine tijekom faze punjenja, zatim postupno povećavajte do radne brzine. Pratite unutarnju stabilizaciju tlaka pražnjenja 30-60 sekundi ; prekoračenje kolebanja tlaka ±10% ukazuju na uvlačenje zraka ili istrošenost komponenti.

Korelacija brzine i viskoznosti

Radna brzina mora biti u korelaciji s viskozitetom tekućine kako bi se spriječilo prekomjerno stvaranje topline i degradacija statora. Opće smjernice preporučuju:

• Tekućine slične vodi (1-100 cP): do 400 okretaja u minuti
• Srednji viskozitet (100-10 000 cP): 100-300 okretaja u minuti
• Visoka viskoznost (10.000-100.000 cP): 50-150 okretaja u minuti
• Vrlo visoka viskoznost (>100 000 cP): 10-50 okretaja u minuti s grijanom jaknom

Primjene specifične za industriju

Obrada otpadnih voda i mulja

U komunalnim i industrijskim postrojenjima za otpadne vode, crpke tipa W rade primarni mulj s 4-8% koncentracije čvrstih tvari a zgusnuti mulj do 12% čvrste tvari . Njihova sposobnost pumpanja protiv fluktuirajući tlakovi pražnjenja (tipično u punjenju filter preše) bez smanjenja protoka čini ih superiornijima u odnosu na centrifugalne alternative. Jedna pumpa W200 može prenijeti 60 m³/h digestiranog mulja pri tlaku od 12 bara do opreme za odvodnjavanje kontinuirano.

Proizvodnja nafte i plina

Višefazne crpne aplikacije koriste W-tip crpke za mješavine sirove nafte/vode/plina sa volumni udjeli plina (GVF) do 95% . PC pumpni sustavi u bušotini postižu kapacitet dizanja od 500 metara vertikalne dubine s protokom od 50-300 m³/dan u proizvodnji teške nafte gdje API gravitacija pada ispod 20° .

Prerada hrane i farmaceutskih proizvoda

Sanitarne crpke tipa W s Rotori od nehrđajućeg čelika 316L i nitrilni ili EPDM statori usklađeni s FDA održavaju cjelovitost proizvoda. Obrađuju proizvode osjetljive na smicanje poput jogurta (viskoznost 2.000-5.000 cP ) pri brzinama ispod 200 okretaja u minuti za očuvanje teksture, postizanje volumetrijske učinkovitosti 80-90% s CIP (Clean-in-Place) kompatibilnošću na temperaturama do 120°C .

Zahtjevi za održavanje i rješavanje problema

Plan preventivnog održavanja

Redovito održavanje produljuje vijek trajanja crpke tipa W 20.000 radnih sati . Kritični intervali uključuju:

Uobičajeni operativni problemi

Smanjenje brzine protoka obično ukazuje trošenje statora ili povećanje zazora rotor-stator . A 10-15% smanjenje protoka zahtjevi za zamjenu signala. Prekomjerne vibracije (>7,1 mm/s) često su posljedica neusklađenosti ili kvara ležaja. Nadzor temperature je kritičan: prekoračenje temperature statora 80°C ubrzava starenje elastomera i zahtijeva trenutačno smanjenje brzine ili mjere hlađenja.

Odabir materijala i prilagodba

Mogućnosti statorskog elastomera

Izbor materijala statora određuje kemijsku kompatibilnost i otpornost na trošenje:

• NBR (nitril) : Standard za tekućine na bazi ulja, temperature do 90°C , izvrsna otpornost na abraziju
• EPDM : Idealno za kiseline, baze i toplu vodu 120°C ; izbjegavajte izlaganje ugljikovodicima
• FKM (Viton) : Primjene na visokim temperaturama 150°C , superiorna kemijska otpornost na agresivna otapala
• HNBR : Poboljšana otpornost na habanje za isplake za bušenje i rudarske kaše, temperaturni raspon -30°C do 140°C

Metalurgija rotora

Koriste se standardni rotori 4140 legirani čelik s tvrdom kromiranom prevlakom od 0,2-0,3 mm (tvrdoća 65-70 HRC ) za otpornost na habanje. Za visoko korozivne primjene, duplex 2205 nehrđajući čelik or alatni čelik s keramičkim premazom produljuje vijek trajanja za 300-400% u teškim radnim ciklusima.

Često postavljana pitanja

Što razlikuje W-tip od ostalih pumpi s progresivnom šupljinom?

Značajka W-tipa pumpi optimizirana geometrija statora s dizajnom proširenog koraka (obično Omjer koraka rotora 2/3 ), pružajući veću volumetrijsku učinkovitost i smanjeno pulsiranje u usporedbi sa standardnim konfiguracijama visine 1:1. Oznaka "W" označava poboljšano kućište ležaja i brtvene sustave koji mogu rukovati veće razlike tlaka do 24 bara po stupnju .

Mogu li pumpe tipa W raditi na suho bez oštećenja?

br — rad na suho uzrokuje trenutno oštećenje statora zbog prekomjernog nakupljanja topline trenjem 200°C unutar nekoliko sekundi. Instaliraj senzori za zaštitu od rada na suho (na temelju temperature ili vibracija) ili osigurati stalnu prisutnost tekućine. Neki modeli nude Statori obloženi PTFE-om pružanje 30-60 sekundi tolerancija rada na suho za povremene primjene.

Kako usisna visina utječe na performanse?

Svaki 1 metar usisne visine smanjuje raspoloživi NPSH za 0,1 bar . Na maksimumu Visina usisavanja 8,5 metara , kapacitet protoka se približno smanjuje 15-20% zbog širenja šupljine i povećanja klizanja. Za optimalnu izvedbu, smjestite pumpe unutar 3 metra izvora tekućine pri rukovanju viskoznim medijima.

Koliki je tipični vijek trajanja komponenata crpke tipa W?

U normalnim uvjetima rada s čistom vodom, statori traju 8.000-12.000 sati ; s abrazivnim kašama, očekujte 2.000-4.000 sati . Rotori obično postižu 15.000-25.000 sati prije ponovnog kromiranja. Mehaničke brtve zahtijevaju zamjenu svake 6.000-10.000 sati ovisno o abrazivnosti tekućine i materijalu brtve (ugljik/keramika standard, silicijev karbid za teške uvjete rada).

Jesu li pumpe tipa W prikladne za primjenu u prehrambenoj industriji?

Da, Crpke W-tipa certificirane prema sanitarnim standardima 3A su available with polished Ra 0,8μm površinske obrade , spojevi s tri stezaljke i materijali sukladni FDA. Oni rukuju viskoznim prehrambenim proizvodima na temperaturama od -10°C do 120°C uz održavanje standarde biološke sigurnosti potreban za primjenu u mliječnim proizvodima, pićima i umacima.

Razmatranja ekonomije i učinkovitosti

Analiza potrošnje energije

W-tip pumpe demonstriraju ukupna učinkovitost od 55-75% u cijelom njihovom radnom rasponu, u usporedbi s 40-60% za centrifugalne pumpe u viskoznim primjenama. Zahtjevi za napajanje slijede formulu: P (kW) = (Q × ΔP) / (36,7 × η) , gdje je Q protok u m³/h, ΔP je tlak u barima, a η je učinkovitost. Za isporuku pumpe W100 20 m³/h pri 8 bara , potrošnja energije približna 4,2 kW uz učinkovitost od 75%.

Ukupni trošak vlasništva

Dok početni kapitalni troškovi teku 20-40% više nego centrifugalne alternative, crpke W-tipa smanjuju troškove životnog ciklusa kroz:

• Manja potrošnja energije : 15-25% uštede na viskoznim tekućinama
• Smanjeno održavanje : Manje habajućih dijelova od zupčastih ili klinastih pumpi
• Pouzdanost procesa : 99% dostupnost u pravilno održavanim instalacijama
• Oporavak proizvoda : Nježno rukovanje smanjuje otpad u aplikacijama osjetljivim na smicanje za 5-10%