1 șurub pompa dispozitiv principiul de funcționare aplicare. Dispozitivul și principiul de funcționare a pompelor cu șurub

Pompa cu șurub (șurub) este o unitate foarte eficientă, a cărei funcționalitate nu depinde nici de poziționarea carcasei, nici de proprietățile mediului pompat. Mai simplu spus: o astfel de pompă poate pompa chiar și lichid foarte murdar atât în poziție verticală, cât și orizontală.

Prin urmare, în acest articol vom vorbi despre astfel de dispozitive care sunt solicitate în diverse industrii, precum și în utilitățile publice sau gospodăriile.

Cu ajutorul unei astfel de pompe, este posibil să se organizeze „transportul” oricărui mediu: de la abur evacuat la o suspensie vâscoasă. Mai mult, în ambele cazuri, pompa cu șurub rezolvă toate sarcinile care i-au fost atribuite.

Cu toate acestea, datorită specificului designului, pompele cu șurub, în cele mai multe cazuri, sunt utilizate după cum urmează:

Ca generator de presiune în sistem alimentare autonomă cu apă. La urma urmei, o pompă cu șurub poate funcționa nu numai în puțuri relativ curate, ci și în puțuri foarte „nisipoase”. Și în acest rol, cele mai des sunt utilizate pompele cu șurub de tip submersibil, care asigură o presiune vizibilă chiar și atunci când fluidul este furnizat dintr-un puț relativ adânc.
Ca generator de cap în sistemele de transfer de fluide. În plus, pompele cu șurub pot fi găsite atât pe șantier, cât și în sistemele de drenaj (pompare), precum și în conductele principale din producție. Această amploare de aplicare este explicată de „omnivorul” pompe cu șurub- pot pompa atât abur, cât și medii libere și chiar beton lichid.

Ca generator de presiune în fluxuri pentru alimentarea măsurată cu orice mediu lichid. Mai mult, în acest caz, șurubul acționează atât ca generator de presiune, cât și ca dozator care măsoară exact porțiunea de lichid sau suspensie.

Într-un cuvânt, datorită fiabilității și fiabilității lor, pompele cu șurub au umplut o nișă destul de semnificativă în segmentul echipamentelor sub presiune.

Caracteristici de funcționare a pompelor cu șurub

Amploarea aplicării și mai multe mod neobisnuit generarea de pompe cu șurub pentru forța de presiune cu următoarele caracteristici de funcționare:

În primul rând, astfel de pompe sunt ușor de întreținut și reparat. De exemplu, demontarea rulmentului de pe arborele de antrenare se realizează chiar și în condiţiile de teren, și vă puteți apropia de etanșarea de pe arbore chiar și fără a demonta pompa în sine. Ei bine, înlocuirea etanșărilor de ulei și a etanșărilor de capăt poate fi implementată fără ajutorul vreunui echipament special. Vă puteți „apropi” de nodul înlocuit folosind cele mai simple instrumente de instalații sanitare.
În al doilea rând, corpul oricărei pompe cu șurub este proiectat cu capacitatea de a poziționa conducta de aspirație atât de-a lungul axei centrale, cât și la un unghi de 90 de grade. În plus, pompele cu șurub pentru pomparea lichidelor sunt echipate cu o duză specială de aspirație, al cărei design elimină formarea depunerilor de nămol în mediu inconjuratorîmpiedicând procesul de transport.
În al treilea rând, principalul piesa de lucru pompa - arbore șurub - este creată prin turnare cu prelucrare ulterioară de înaltă precizie. Prin urmare, pompele cu șurub nu vibrează și nu fac zgomot în timpul funcționării. Iar absența vibrațiilor este cheia unei perioade lungi de funcționare a oricărui echipament, inclusiv a unei pompe cu șurub.

Drept urmare, putem spune că atunci când cumpărați o pompă cu șurub, obțineți o unitate fiabilă și foarte productivă, care vă va servi mulți ani.

Prezentare generală a modelelor tipice de pompe cu șurub (șurub).

Principiul general de funcționare al unor astfel de unități se bazează pe „șurubul arhimedian” - un arbore șurub care creează un vid la capătul de aspirație prin forțarea unui anumit volum de lichid în direcția conductei de refulare.

Totuși, încă de pe vremea lui Arhimede, pompele cu șurub au suferit modificări foarte semnificative, transformându-se în unități universale potrivite pentru generarea de presiune în orice conductă care transportă orice mediu.

Și astăzi reprezentanților tipici dispozitive similare include urmatoarele unitati:

Aceasta este o unitate foarte compactă (mai puțin de 100 de milimetri în diametru) și foarte productivă (de la 2000 de litri pe oră) care poate fi folosită în apă deschisă, într-o fântână și într-un puț.

Mai mult, „Văsătorii” nu cântăresc foarte mult (până la 10 kilograme), așa că această pompă este pur și simplu suspendată pe un cablu polimeric, chiar în puțul puțului sau puțului.

Și poate pompa apă dintr-un rezervor natural sau artificial atât în poziție orizontală, cât și verticală.

Și cu toate acestea, „Văsătorul” este și foarte ieftin (mai ales în comparație cu unitățile concurente).

În acest segment puteți găsi unități diferite mărci. Dar toate sunt unite de un scop comun - astfel de pompe sunt folosite pentru pomparea mediului lichid și vâscos din rezervoare mari și mici (butoaie).

Prin urmare, toate pompele de butoi sunt dotate cu următoarele calități:

În primul rând, astfel de unități au dimensiuni relativ modeste și performanțe nu foarte ridicate. La urma urmei, volumul butoiului este finit.
În al doilea rând, toate componentele unor astfel de pompe sunt realizate dintr-un material rezistent la coroziune care poate „rezista” nu numai la apă, ci și la medii mai active (de la alcalii la acizi). La urma urmei, instalarea unității se realizează în etapa de asamblare a rezervorului.

Într-un cuvânt, acestea sunt dispozitive destul de specifice, concentrate pe rezolvarea unor sarcini destul de specifice.

Electropompele submersibile cu șurub EVN5 de toate dimensiunile sunt fabricate după aceeași schemă de proiectare cu două corpuri de lucru conectate în paralel, ceea ce asigură:

- dublarea avansului cu aceeași dimensiune transversală;
- corpurile de lucru (perechile de șuruburi) sunt echilibrate hidraulic reciproc, ceea ce exclude transferul unor forțe axiale semnificative către lagărele de susținere a pompei și călcâiul motorului electric.

Unitatea electropompa submersibila cu surub EVN5 (figura 5) este formata din urmatoarele elemente: ambreiaj cu came de pornire acțiune centrifugă, bază cu arbore de antrenare, filtre cu sită instalate la admisia pompei, corpuri de lucru cu cuști și șuruburi din dreapta și din stânga, două cuplaje pivotante excentrice, o supapă de siguranță și o conductă de șlam.

În timpul funcționării unității, cuplul de la motorul electric prin arborele protectorului hidraulic de protecție, ambreiajul de pornire și ambreiajele excentrice ale pompei este transmis șuruburilor de lucru. Conform principiului de funcționare, pompele sunt clasificate ca volumetrice și după metoda de transfer a energiei lichidului la rotativ. Corpurile principale de lucru sunt rotoare elicoidale cu un singur filet, cu direcții helix dreapta și stânga și două cuști cauciuc-metal, a căror cavitate interioară este o suprafață elicoidală cu două filete, cu pasul de 2 ori mai mare decât pasul șurubului, realizat din cauciuc rezistent la ulei și benzină sau alt elastomer.

Principiul de funcționare al pompei este acela că între șurub și carcasă pe toată lungimea se formează un număr de cavități închise, care, atunci când șurubul se rotește, sunt umplute cu lichidul pompat, care se deplasează de la admisia pompei la refulare. . Șuruburile se rotesc în jurul axei lor și în jurul unui cerc cu o rază egală cu excentricitatea.

Lichidul intră simultan în organele stânga și dreapta ale pompei prin filtrele cu plasă de recepție. În camera dintre șuruburi, fluxurile sunt conectate, iar urmând mai departe de-a lungul canalului inelar dintre carcasa pompei și carcasa superioară, lichidul intră în conducta de presiune prin supapa de siguranță.

Lichidul din rezervor este pompat aproape fără pulsație, fără a crea o emulsie stabilă de ulei și apă. Debitul pompei este egal cu suma alimentării perechilor de lucru, iar înălțimea pompei este egală cu înălțimea fiecărei perechi de lucru.

Toate componentele și părțile principale ale pompelor cu diafragmă sunt unificate și sunt utilizate, cu unele excepții, în toate unitățile de pompare.

Pompele cu șurub de tip EVN5 au o serie de piese specifice: ambreiaj cu came de pornire, cuplaje articulate excentrice, supapă de siguranță, conductă de șlam, sită.

Pornirea ambreiajului cu came tip centrifugal conectează arborii protectorului și ai pompei și, folosind came retractabile, pornește pompa atunci când cuplul maxim se deplasează pe arborele motorului, corespunzător unei turații de 800-1200 rpm.

Acest lucru se datorează faptului că pompa cu șurub are o inerție mare de repaus și pentru a o porni (depășirea forțelor de frecare), este necesar un cuplu de pornire crescut. În plus, ambreiajul de pornire nu permite arborelui pompei să se rotească în sens opus.

În timpul rotației inverse din cauza teșirii camelor, ambreiajul nu pornește, iar camele alunecă și protejează astfel pompa de rotire. conexiuni filetate. Manșonul protejează pompa de modul de urgență munca, pentru ca când unul dintre corpurile de lucru eșuează, acesta din urmă este oprit. În interiorul bazei pompei se află un arbore cu rulmenți și suporturi din grafit siliconat.

Nu există nicio glandă la bază, iar suprafețele de frecare sunt lubrifiate cu fluid de formare. Arborele de antrenare are bucșe de protecție din oțel inoxidabil care se rotesc în bucșe de bronz. Capătul călcâielor fixe se sprijină pe garnituri de cauciuc pentru transmiterea uniformă a forțelor pe întreaga suprafață a călcâiului.

Ambreiajul excentric permite o rotație planetară complexă în cuști. Din acest motiv, lichidul este împins de-a lungul axei șurubului și se creează presiunea necesară pentru a ridica lichidul la suprafață.

În partea superioară a pompei există o supapă de siguranță a bobinei, care constă dintr-un corp, bobină, piston, amortizor și părți ale corpului. Supapa îndeplinește următoarele funcții:

- permite lichidului sa treaca in sirul tubulaturii in timpul coborarii unitate de pompareîn fântână;
- asigură evacuarea lichidului din șirul de tuburi atunci când unitatea este ridicată din puț;
- împiedică scurgerea lichidului din șirul conductei prin părțile de lucru ale pompei când pompa se oprește (tot lichidul este drenat prin supapă în interiorul inelar);
- protejează pompa de frecarea uscată și tensiune arterială crescutăîn linia de presiune;
- asigură bypass-ul fluidului de la conducta de presiune înapoi la puț sau în cazul unui flux insuficient de fluid din formațiune, sau când fluidul conține o cantitate mare de gaz.

Conducta de dejecții protejează pompa de impuritățile mecanice, căderea calcarului din șirul de tuburi în timpul opririi, instalării pompei și acționează ca un bazin.

Scopul și domeniul de aplicare al pompelor

Pompele submersibile cu șurub acționate de sol sunt adesea denumite PCP (unități cu șurub cu tijă) și sunt proiectate pentru a pompa fluide de formare cu vâscozitate ridicată din puțurile de petrol.

Instalația este un submersibil pompă cu tijă(SHVN), al cărui stator este atașat fix de șirul de tuburi și șurubul de șirul de tijă. Un ansamblu supapă este atașat la partea inferioară a statorului. Echipamentul de sol include cap de coloană, Tee preventer, reductor, insert modular, motor electric.

Rotirea șurubului se realizează printr-un șir de tije plasate în interiorul șirului de tuburi, de la un antrenament la sol, format dintr-un rotator (reductor) și un motor electric.

Pompa cu șurub oferă performanțe ridicate la pomparea unui lichid cu vâscozitate ridicată cu un GOR crescut și un conținut semnificativ de impurități mecanice.

În puțurile direcționale, pentru a reduce forțele de frecare și uzura țevilor, sunt instalate manșoane centralizatoare, care acționează ca suporturi radiale intermediare, pot fi prezentate în două modele:

- neseparabil, așezat direct pe o tijă de dimensiune completă sau scurtată de-a lungul tehnologie specială in fabrica;
- pliabil, instalat între cuplajele tijelor standard.

Cel mai rațional este să folosiți centralizatoare de tijă, care le asigură imobilitatea față de șirul de tuburi, ceea ce duce la o reducere a consumului de energie și a uzurii conductelor. Mai multe tije inferioare situate direct aproape de rotorul care se rotește excentric nu sunt echipate cu centralizatoare.

O zonă rațională de aplicare pentru PCP-uri sunt puțurile verticale sau puțurile cu rate scăzute de acumulare de curbură cu fluide de formare cu vâscozitate ridicată, cu un conținut ridicat de gaz și impurități mecanice. Cel mai adesea, PCP-urile sunt utilizate pentru debite de la 3 la 50--100 m3/zi cu o înălțime de până la 1000--1500 m, cu toate acestea, unele dimensiuni de PCP pot avea capacități de producție mult mai mari.

În acest articol, am încercat să colectăm toate principiile posibile de funcționare a pompelor. Adesea, în varietate mare Mărcile și tipurile de pompe sunt destul de greu de înțeles fără a ști cum funcționează cutare sau cutare unitate. Am încercat să lămurim, pentru că este mai bine să vezi o dată decât să auzi de o sută de ori.
În majoritatea descrierilor de funcționare a pompelor de pe Internet, există doar secțiuni ale căii de curgere (în cel mai bun caz, diagrame de funcționare pe faze). Acest lucru nu ajută întotdeauna să înțelegeți exact cum funcționează pompa. În plus, nu toată lumea are studii inginerești.
Sperăm că această secțiune a site-ului nostru nu numai că vă va ajuta alegerea potrivita echipamente, dar și lărgiți-vă orizonturile.

Încă din cele mai vechi timpuri, sarcina a fost ridicarea și transportul apei. Primele dispozitive de acest tip au fost roțile de ridicare a apei. Se crede că au fost inventate de egipteni.
Mașina de ridicare a apei era o roată, de-a lungul circumferinței căreia erau atașate ulcioare. Marginea de jos a roții a fost coborâtă în apă. Când roata s-a rotit în jurul axei, ulcioarele au scos apă din rezervor, iar apoi în partea de sus a roții, apa s-a turnat din ulcioare într-o tavă specială de primire. pentru a roti dispozitivul, utilizați puterea musculară a unei persoane sau animale.

Arhimede (287-212 î.Hr.), marele om de știință al antichității, a inventat dispozitivul de ridicare a apei cu șurub, ulterior numit după el. Acest dispozitiv ridica apa cu un șurub care se rotește în interiorul țevii, dar o parte de apă curgea întotdeauna înapoi, deoarece în acel moment nu se cunoșteau etanșări eficiente. Ca urmare, a fost derivată relația dintre înclinarea șurubului și avans. La lucru, a fost posibil să alegeți între un volum mare de apă ridicată sau o înălțime de ridicare mai mare. Cu cât înclinarea șurubului este mai mare, cu atât mai multa inaltime hrana cu scaderea productivitatii.

Prima pompă cu piston pentru stingerea incendiilor, inventată de mecanicul grec antic Ctesibius, a fost descrisă încă din secolul I î.Hr. e. Aceste pompe, de drept, pot fi considerate primele pompe. Până la începutul secolului al XVIII-lea, pompele de acest tip erau folosite destul de rar, deoarece. din lemn, se rupeau adesea. Aceste pompe au fost dezvoltate după ce au început să fie fabricate din metal.
Odată cu apariția revoluției industriale și apariția lui motoare cu aburi, pompele cu piston au început să fie folosite pentru pomparea apei din mine și mine.
În prezent, pompele cu piston sunt folosite în viața de zi cu zi pentru ridicarea apei din puțuri și puțuri, în industrie - în pompe de dozare și pompe de înaltă presiune.

Există, de asemenea, pompe cu piston combinate în grupuri: cu două piston, cu trei piston, cu cinci plonje etc.
Ele diferă fundamental în ceea ce privește numărul de pompe și aranjarea lor reciprocă în raport cu motorul.
În imagine puteți vedea o pompă cu trei pistoane.

Pompele cu palete sunt un tip de pompe cu piston. Pompele de acest tip au fost inventate la mijlocul secolului al XIX-lea.
Pompele sunt cu două sensuri, adică furnizează apă fără a merge în gol.
Folosit în principal ca pompe de mână pentru alimentarea cu combustibil, uleiuri și apă din puțuri și puțuri.

Proiecta:
În interiorul carcasei din fontă se află corpurile de lucru ale pompei: un rotor care efectuează mișcări alternative și două perechi de supape (admisie și ieșire). Când rotorul se mișcă, lichidul pompat se deplasează din cavitatea de aspirație în cavitatea de refulare. Sistemul de supape împiedică curgerea fluidului în direcția opusă

Pompele de acest tip au în proiectare un burduf („acordeon”), prin comprimare pe care îl pompează lichid. Designul pompei este foarte simplu și constă doar din câteva piese.
De obicei, astfel de pompe sunt fabricate din plastic (polietilenă sau polipropilenă).
Aplicația principală este pomparea lichidelor active chimic din butoaie, recipiente, sticle etc.

Pretul mic al pompei ii permite sa fie folosita ca pompa de unica folosinta pentru pomparea lichidelor caustice si periculoase cu eliminarea ulterioara a acestei pompe.

Pompele rotative cu palete (sau cu palete) sunt pompe volumetrice cu autoamorsare. Proiectat pentru pomparea lichidelor. lubrifiant (uleiuri. combustibil dieselși așa mai departe.). Pompele pot aspira lichid „uscat”, adică. nu necesită umplerea prealabilă a corpului cu un fluid de lucru.

Principiul de funcționare: Corpul de lucru al pompei este realizat sub forma unui rotor amplasat excentric cu caneluri radiale longitudinale în care alunecă plăci plate (porți), presate împotriva statorului prin forța centrifugă.
Deoarece rotorul este situat excentric, atunci când se rotește, plăcile, fiind în continuu în contact cu peretele carcasei, apoi intră în rotor, apoi se deplasează în afara acestuia.
În timpul funcționării pompei, se formează un vid pe partea de aspirație, iar masa pompată umple spațiul dintre plăci și este apoi forțată să iasă în conducta de refulare.

Pompele cu angrenaje externe sunt proiectate pentru pomparea lichidelor vâscoase cu lubrifiere.
Pompele sunt autoamorsante (de obicei nu mai mult de 4-5 metri).

Principiul de funcționare:
Angrenajul de antrenare este în cuplare constantă cu angrenajul condus și îl pune în mișcare de rotație. Când angrenajele pompei se rotesc în direcții opuse în cavitatea de aspirație, dinții, decupându-se, formează o rarefacție (vid). Din acest motiv, lichidul intră în cavitatea de aspirație, care, umplând cavitățile dintre dinții ambelor roți dințate, se deplasează cu dinții de-a lungul pereților cilindrici din carcasă și este transferat din cavitatea de aspirație în cavitatea de refulare, unde dinții angrenajului, cuplând, împingeți lichidul din cavități în conducta de refulare. În acest caz, se formează un contact strâns între dinți, în urma căruia transferul invers al lichidului din cavitatea de injecție în cavitatea de aspirație este imposibil.

Pompele sunt asemănătoare, în principiu, cu o pompă cu angrenaje convențională, dar au mai multe dimensiuni compacte. Dintre minusuri poate fi numită complexitatea producției.

Principiul de funcționare:
Angrenajul de antrenare este antrenat de arborele motorului. Prin cuplarea dinților angrenajului pinionului, angrenajul exterior se rotește și el.
În timpul rotației, deschiderile dintre dinți sunt eliberate, volumul crește și se creează un vid la intrare, asigurând aspirația lichidului.
Mediul se deplasează în spațiile interdentare spre partea de descărcare. Secera, în acest caz, servește ca etanșare între compartimentele de aspirație și de evacuare.
Odată cu introducerea unui dinte în spațiul interdentar, volumul scade și mediul este deplasat la ieșirea pompei.

Pompele cu lobi (rotative sau rotative) sunt proiectate pentru pomparea blândă a produselor mari care conțin particule.
Forma diferită a rotoarelor instalate în aceste pompe permite pomparea lichidelor cu incluziuni mari (de exemplu, ciocolată cu nuci întregi etc.)
Frecvența de rotație a rotoarelor nu depășește de obicei 200...400 de rotații, ceea ce permite pomparea produselor fără a le distruge structura.
Sunt folosite în industria alimentară și chimică.

În imagine puteți vedea o pompă rotativă cu rotoare cu trei lobi.
Aceste pompe sunt utilizate în productia de mancare pentru pomparea blândă a smântânii, smântânii, maionezei și lichidelor similare, care, atunci când sunt pompate de alte tipuri de pompe, le pot deteriora structura.
De exemplu, atunci când pompați smântână cu o pompă centrifugă (care are o turație a roții de 2900 rpm), acestea sunt bătute în unt.

Pompa cu rotor (lamelă, pompă cu rotor moale) este un fel de pompă rotativă cu palete.
Corpul de lucru al pompei este un rotor moale, plantat cu o excentricitate față de centrul carcasei pompei. Din acest motiv, atunci când rotorul se rotește, volumul dintre pale se modifică și se creează un vid de aspirație.
Ce se întâmplă în continuare poate fi văzut în imagine.
Pompele sunt autoamorsante (până la 5 metri).
Avantajul este simplitatea designului.

Numele acestei pompe vine de la forma corpului de lucru - un disc curbat de-a lungul unei sinusoide. O caracteristică distinctivă a pompelor sinusurilor este capacitatea de a pompa ușor produse care conțin incluziuni mari, fără a le deteriora.
De exemplu, compotul de piersici cu jumătăți de piersici poate fi pompat cu ușurință (în mod firesc, dimensiunea particulelor pompate fără deteriorare depinde de volumul camerei de lucru. Atunci când alegeți o pompă, trebuie să acordați atenție acestui lucru).

Mărimea particulelor pompate depinde de volumul cavității dintre disc și carcasa pompei.
Pompa nu are supape. Este aranjat structural foarte simplu, ceea ce garantează o funcționare lungă și fără probleme.

Principiul de funcționare:

Pe arborele pompei, în camera de lucru, este instalat un disc sinusoidal. Camera este împărțită de sus în 2 părți prin porți (până la mijlocul discului), care se pot mișca liber într-un plan perpendicular pe disc și etanșează această parte a camerei, împiedicând curgerea fluidului de la admisia pompei către priză (vezi figura).
Când discul se rotește, creează o mișcare sub formă de undă în camera de lucru, datorită căreia lichidul se deplasează de la conducta de aspirație la conducta de refulare. Datorită faptului că camera este împărțită pe jumătate de porți, lichidul este stoars în conducta de refulare.

Partea principală de lucru a unei pompe cu șurub excentric este o pereche de șuruburi (gerotor), care determină atât principiul de funcționare, cât și toate caracteristicile de bază ale unității de pompă. Perechea de șuruburi este formată dintr-o parte fixă - statorul și o parte mobilă - rotorul.

Statorul este o spirală internă n + 1 plumb, realizată, de regulă, dintr-un elastomer (cauciuc), conectat inseparabil (sau separat) la o cușcă metalică (manșon).

Rotorul este o spirală externă n-plumb, care este de obicei realizată din oțel cu sau fără acoperire ulterioară.

Merită subliniat că unitățile cu un stator cu 2 porniri și un rotor cu 1 pornire sunt în prezent cele mai comune, o astfel de schemă este un clasic pentru aproape toți producătorii de echipamente cu șuruburi.

Un punct important este că centrele de rotație ale spiralelor, atât statorul, cât și rotorul, sunt deplasate în funcție de cantitatea de excentricitate, ceea ce face posibilă crearea unei perechi de frecare în care, atunci când rotorul se rotește, se creează cavități închise sigilate. în interiorul statorului de-a lungul întregii axe de rotaţie. În acest caz, numărul de astfel de cavități închise pe unitate de lungime pereche de șuruburi determină presiunea finală a unității, iar volumul fiecărei cavități determină performanța acesteia.

Pompele cu șurub sunt pompe volumetrice. Aceste tipuri de pompe pot trata lichide foarte vâscoase, inclusiv cele care conțin o cantitate mare de particule abrazive.
Avantajele pompelor cu șurub:
- autoamorsare (până la 7...9 metri),
- pomparea blândă a lichidului care nu distruge structura produsului,
- posibilitatea de a pompa lichide foarte vâscoase, inclusiv cele care conțin particule,
- posibilitatea fabricarii carcasei pompei si statorului din diverse materiale care permite pomparea lichidelor agresive.

Pompele de acest tip sunt utilizate pe scară largă în industria alimentară și petrochimică.

Pompele de acest tip sunt concepute pentru pomparea produselor vâscoase cu particule solide. Corpul de lucru este un furtun.
Avantaj: structură simplă, fiabilitate ridicată, autoamorsare.

Principiul de funcționare:
Când rotorul se rotește în glicerină, pantoful comprimă complet furtunul (corpul de lucru al pompei), situat în jurul circumferinței din interiorul carcasei și stoarce lichidul pompat în linie. În spatele pantofului, furtunul își recapătă forma și aspiră lichidul. Particulele abrazive sunt presate în stratul interior elastic al furtunului, apoi împinse în flux fără a deteriora furtunul.

Pompele Vortex sunt proiectate pentru pomparea diferitelor medii lichide. pompele sunt autoamorsante (după umplerea carcasei pompei cu lichid).
Avantaje: design simplu, presiune mare, dimensiuni reduse.

Principiul de funcționare:
Roata de lucru pompa vortex este un disc plat cu lame drepte radiale scurte situate la periferia roții. Corpul are o cavitate inelară. Proeminența interioară de etanșare, strâns adiacentă capetele exterioare și suprafețele laterale ale lamelor, separă conductele de aspirație și refulare conectate la cavitatea inelară.

Când roata se rotește, lichidul este transportat de lame și simultan se răsucește sub influența forței centrifuge. Astfel, în cavitatea inelară a pompei de funcționare se formează un fel de mișcare vortex inelară pereche, motiv pentru care pompa se numește vortex. Trăsătură distinctivă a unei pompe vortex constă în faptul că același volum de fluid care se mișcă de-a lungul unei traiectorii elicoidale, în zona de la intrarea în cavitatea inelară până la ieșirea din aceasta, intră în mod repetat în spațiul interlame al rotorului, unde de fiecare dată primește o creștere suplimentară de energie și, în consecință, de presiune.

Gas lift (din gaz și engleză lift - to raise), un dispozitiv pentru ridicarea unei picături de lichid datorită energiei conținute în gazul comprimat amestecat cu acesta. Liftul cu gaz este utilizat în principal pentru a ridica petrolul din foraje folosind gazul care iese din formațiunile purtătoare de petrol. Sunt cunoscute ascensoare, în care se folosesc pentru alimentarea unui lichid, în principal apă aerul atmosferic. Astfel de ascensoare se numesc airlifts sau mamut pumps.

Într-un lift cu gaz sau aer, gazul comprimat sau aerul de la un compresor este furnizat printr-o conductă, amestecat cu un lichid, formând o emulsie gaz-lichid sau apă-aer care se ridică prin conductă. Amestecarea gazului cu lichidul are loc la fundul conductei. Acțiunea liftului cu gaz se bazează pe echilibrarea coloanei de emulsie gaz-lichid cu o coloană de picătură de lichid pe baza legii vaselor comunicante. Unul dintre ele este un foraj sau un rezervor, iar celălalt este o conductă care conține un amestec gaz-lichid.

Pompele cu diafragmă sunt pompe volumetrice. Există pompe cu diafragmă simplă și dublă. Membrană dublă, produsă de obicei cu un drive din aer comprimat. Desenul nostru arată o astfel de pompă.
Pompele sunt simple ca design, autoamorsante (până la 9 metri), pot pompa lichide agresive chimic și lichide cu un conținut ridicat de particule.

Principiul de funcționare:
Cele două membrane conectate printr-un arbore se mișcă înainte și înapoi sub influența forțării alternative a aerului în camerele din spatele membranelor folosind o supapă de aer automată.

Aspirație: prima diafragmă creează un vid pe măsură ce se îndepărtează de peretele carcasei.
Injecție: A doua diafragmă transferă simultan presiunea aerului către lichidul din carcasă, împingându-l spre ieșire. În timpul fiecărui ciclu, presiunea aerului de pe peretele din spate al membranei de refulare este egală cu presiunea, capul din partea lichidă. Prin urmare, pompele cu diafragmă pot fi operate și cu supapa de evacuare închisă, fără a compromite durata de viață a diafragmei.

Pompele cu șurub sunt adesea confundate cu pompele cu șurub. Dar acestea sunt pompe complet diferite, așa cum puteți vedea în descrierea noastră. Corpul de lucru este șurubul.
Pompele de acest tip pot pompa lichide cu vâscozitate medie (până la 800 cSt), au o capacitate bună de aspirație (până la 9 metri) și pot pompa lichide cu particule mari (dimensiunea este determinată de pasul șurubului).
Sunt folosite pentru pomparea nămolului de ulei, păcură, motorină etc.

Atenţie! Pompele nu sunt autoamorsante. Amorsarea carcasei pompei și a întregului furtun de aspirație este necesară pentru funcționarea de aspirație)

Pompa centrifuga

Pompele centrifuge sunt cele mai comune pompe. Denumirea provine de la principiul de funcționare: pompa funcționează datorită forței centrifuge.
Pompa este formată dintr-o carcasă (melc) și un rotor cu palete curbate radiale situate în interior. Lichidul pătrunde în centrul roții și, sub acțiunea forței centrifuge, este aruncat la periferia sa și apoi aruncat afară prin conducta de presiune.

Pompele sunt folosite pentru pomparea mediului lichid. Există modele pentru lichide reactive, nisip și șlam. Ele diferă în ceea ce privește materialele corpului: pentru lichide chimice se folosesc diverse grade de oțel inoxidabil și plastic, pentru nămol se folosesc fontă rezistentă la uzură sau pompe acoperite cu cauciuc.
Utilizarea în masă a pompelor centrifuge se datorează simplității designului și costului scăzut de fabricație.

Pompă cu mai multe secțiuni

Pompele multisecționale sunt pompe cu mai multe rotoare dispuse în serie. Acest aranjament este necesar atunci când este necesară o presiune mare de ieșire.

Faptul este că o roată centrifugă convențională produce presiune maximă 2-3 atm.

Prin urmare, pentru a obține mai mult valoare ridicata presiune, utilizați mai multe roți centrifuge instalate în serie.
(de fapt, acestea sunt mai multe pompe centrifuge conectate în serie).

Aceste tipuri de pompe sunt utilizate ca pompe submersibile pentru puțuri și ca pompe de rețea de înaltă presiune.

Pompă cu trei șuruburi

Pompele cu trei șuruburi sunt proiectate pentru pomparea lichidelor cu ungere fără impurități mecanice abrazive. Vâscozitatea produsului - până la 1500 cSt. Tipul pompei de volum.
Principiul de funcționare a unei pompe cu trei șuruburi este clar din figură.

Se folosesc pompe de acest tip:
- pe navele maritime și fluviale, în sălile mașinilor,
- în sistemele hidraulice,
- in linii tehnologice de alimentare cu combustibil si pompare produse petroliere.

pompa cu jet

Pompa cu jet este proiectată pentru a deplasa (pompa) lichide sau gaze folosind aer comprimat (sau lichid și abur) furnizat prin ejector. Principiul de funcționare al pompei se bazează pe legea lui Bernoulli (cu cât debitul de fluid în țeavă este mai mare, cu atât presiunea acestui fluid este mai mică). Acest lucru se datorează formei pompei.

Designul pompei este extrem de simplu și nu are părți mobile.
Pompele de acest tip pot fi folosite ca pompe de vid sau pompe pentru pomparea lichidelor (inclusiv cele care conțin incluziuni).
Pompa necesită aer comprimat sau abur pentru a funcționa.

Pompele cu jet alimentate cu abur sunt numite pompe cu jet de abur, pompele cu jet alimentate cu apă se numesc pompe cu jet de apă.
Pompele care aspiră substanța și creează un vid se numesc ejectoare. Pompele care forțează o substanță sub presiune - injectoare.

Această pompă funcționează fără alimentare cu energie, aer comprimat etc. Funcționarea acestui tip de pompă se bazează pe energia apei care curge gravitațional și pe ciocanul de berbec care se produce atunci când este frânată brusc.

Principiul de funcționare al pompei hidraulice cu berbec:
Apa este accelerată de-a lungul conductei înclinate de aspirație până la o anumită viteză, la care supapa deflectoare cu arc (în dreapta) învinge forța arcului și se închide, blocând fluxul de apă. Inerția apei oprite brusc în conducta de aspirație creează un ciocan de berbec (adică presiunea apei în conducta de alimentare crește brusc pentru o perioadă scurtă de timp). Valoarea acestei presiuni depinde de lungimea conductei de alimentare și de viteza debitului de apă.
Presiunea crescută a apei deschide supapa superioară a pompei și o parte din apa din conductă trece în capacul de aer (dreptunghi în partea de sus) și conducta de evacuare (în stânga capacului). Aerul din clopot este comprimat, acumulând energie.
Deoarece apa din conducta de alimentare este oprită, presiunea din aceasta scade, ceea ce duce la deschiderea supapei deflectoare și închiderea supapei superioare. După aceea, apa din capacul de aer este împinsă afară de presiunea aerului comprimat în conducta de refulare. Deoarece supapa de oprire s-a deschis, apa accelerează din nou și ciclul pompei se repetă.

Pompă de vid cu scroll

Pompa de vid Scroll este o pompă cu deplasare pozitivă pentru compresia internă și deplasarea gazului.
Fiecare pompă constă din două spirale Arhimede de înaltă precizie (cavități în formă de seceră) situate la un decalaj de 180° una față de cealaltă. O spirală este staționară, în timp ce cealaltă este rotită de motor.
Spirala mobilă realizează rotația orbitală, ceea ce duce la o scădere succesivă a cavităților de gaz, comprimând și deplasând gazul de-a lungul lanțului de la periferie spre centru.
Pompele de vid Scroll sunt clasificate ca pompe „uscate” care nu folosesc uleiuri de vid pentru a etanșa piesele de împerechere (fără frecare - nu este nevoie de ulei).
Unul dintre domeniile de aplicare ale acestui tip de pompe sunt acceleratoarele de particule și sincrotronii, ceea ce în sine vorbește deja despre calitatea vidului creat.

Pompă laminară (disc).

Pompa laminară (cu disc) este un tip de pompa centrifuga, dar poate efectua munca nu numai a pompelor centrifuge, ci și a pompelor cu cavitate progresivă, a pompelor cu palete și cu roți dințate, de exemplu. pompa lichide vascoase.
Rotorul pompei laminare este format din două sau mai multe discuri paralele. Cu cât distanța dintre discuri este mai mare, cu atât pompa poate pompa lichid mai vâscos. Teoria fizicii proceselor: în condițiile curgerii laminare, straturile de fluid se deplasează cu viteze diferite prin conductă: stratul cel mai apropiat de conducta staționară (așa-numitul strat limită) curge mai lent decât cel mai adânc (mai aproape de centrul conductei). ) straturi ale mediului care curge.
În mod similar, atunci când fluidul intră într-o pompă cu disc, se formează un strat limită pe suprafețele rotative ale discurilor paralele ale rotorului. Pe măsură ce discurile se rotesc, energia este transferată către straturi succesive de molecule din fluidul dintre discuri, creând gradienți de viteză și presiune pe lățime. trecere condiționată. Această combinație de strat limită și rezistență vâscoasă are ca rezultat un moment de pompare care „trage” produsul prin pompă într-un debit neted, aproape fără pulsații.

*Informații preluate din surse deschise.

Pompe cu șurub constau dintr-una sau mai multe perechi de șuruburi de cuplare cu un profil special de filetare, care sunt plasate cu goluri mici în orificiile carcaselor. O pompă cu șurub poate conține doar un șurub sau un șnec, dar astfel de pompe nu și-au găsit aplicație în acționările hidraulice.

O reprezentare schematică a șuruburilor de cuplare dintr-o pompă cu trei șuruburi este prezentată în Fig. 29, diagrama structurala pompa cu surub din fig.30

Șurubul central de antrenare (rotorul) 1 și două șuruburi cu antrenare laterală (întrerupătoare) 3 au un profil de tăiere, cu ajutorul căruia, fiind cuplate, se deplasează unul față de celălalt, formând, împreună cu suprafețele alezajelor din carcasa 4, separată ermetic de liniile de aspirație și refulare ale camerei. În timpul rotației șuruburilor, aceste camere sunt transferate de-a lungul axei rotorului (ca o piuliță lichidă) din zona de aspirație în zona de refulare, unde lichidul care le-a umplut este deplasat. Datorită acestui principiu de funcționare, pompa creează teoretic un flux fluid de fluid și un nivel scăzut de zgomot în funcționare. Acesta este unul dintre principalele avantaje ale acestui tip. Șuruburile antrenate se rotesc sub acțiunea forțelor și nu sunt încărcate cu cuplu, iar întreaga unitate de pompă este bine echilibrată.

Caracteristicile tehnice ale pompei

Pompele cu șurub pot funcționa număr mare rotații 3000 ... 6000 rpm și peste;

Gama de valori ale debitului este, de asemenea, foarte largă - există pompe mici care dezvoltă un debit de aproximativ 3 l / min, iar cele mari - până la 6000 l / min;
Presiunile de lucru pentru pompele cu trei șuruburi cu un debit de până la 100 l / min pot ajunge la 10 ... 25 MPa, iar pentru dimensiuni mari, presiunea de lucru nu depășește 4 ... 6,3 MPa;
Pompele cu două șuruburi sunt de obicei proiectate pentru debite mici - până la 40 l / min și relativ presiuni mici- 4 ... 6,3 MPa.

Dezavantajele unei pompe cu șurub

Dezavantajul pompelor cu șurub este:

imposibilitatea reglarii volumului lor de lucru;
dificultatea de agregare între ele și pompe de alte tipuri;
mai rău decât restul, indicatori de greutate generală.

Aplicarea pompei cu șurub

Pompele cu șurub nu au primit o distribuție largă în sistemele hidraulice ale mașinilor, ca principale, și sunt utilizate în principal în antrenările unor mașini de tăiat metal. nkov si prese ca auxiliare - pentru a crea fluxuri mari la la ralanti. La fel și în instalațiile de răcire și filtrare a fluidului de lucru.

O pompă cu șurub este un dispozitiv în care formarea presiunii lichidului injectat are loc datorită deplasării lichidului de către rotoare cu șurub din metal, care se rotesc în jurul unui stator de o anumită formă.

Pompele cu șurub sunt un tip de pompe cu angrenaje rotative obținute din pompele cu roți dintate prin reducerea numărului de dinți și creșterea unghiului de înclinare a acestora.

Conform principiului de funcționare, acestea aparțin mașinilor hidraulice rotative volumetrice.

Creat în prezent un numar mare de pompe cu șurub cu interval de debit de la 0,5 la 1000 m3/zi și presiune de la 6 la 30 MPa.

Istoria pompelor cu șurub

Prima pompă cu șurub pentru pomparea lichidelor vâscoase și a diverselor soluții a fost dezvoltată în anii 1920. Și imediat acestea s-au răspândit în multe industrii (alimentară, chimică, hârtie, prelucrarea metalelor, textile, tutun, petrol etc.).

Acest tip de pompă a fost propus de inginerul francez R. Moineau. Noul principiu al mașinii hidraulice, numit „capsulism”, a făcut posibilă eliminarea distribuitorilor de supape și bobine.

La sfârșitul anilor 1970, pompele cu șurub au fost folosite pentru prima dată în câmpurile petroliere canadiene cu petrol greu și un conținut ridicat de nisip fin.

În anii 1980 a început utilizarea pompelor cu șurub pentru ridicarea artificială, ca urmare, acestea au prins treptat rădăcini în industria petrolului.

Până în 2003, pompele cu șurub erau folosite în peste 40.000 de puțuri din întreaga lume. Producția de uleiuri vâscoase și cu vâscozitate ridicată a devenit mai profitabilă pentru industria petrolului. Pompele cu șurub sunt folosite din Alaska până la America de Sud, în munții Japoniei, în Africa, în Rusia. De asemenea, astfel de pompe sunt folosite pentru extracția metanului de cărbune și a petrolului ușor în Novokuznetsk, Nijnevartovsk.

Dispozitiv și principiu de funcționare

Elementele principale ale unei pompe cu șurub pentru producția de ulei sunt rotorul (Figura 1 a) sub formă de spirală simplă (șurub) cu pas și statorul (Figura 1 b) sub forma unei spirale duble cu pas. În primul rând, de două ori pasul rotorului.

a - rotor; b - stator; c - ansamblu pompa;

1 - carcasa pompei; 2 - cavitate între stator și rotor

Figura 1 - Pompă cu șurub cu puț adânc

Șurubul are un filet neted cu un singur început, cu un raport foarte mare dintre lungimea șurubului și adâncimea (1530). Carcasa pompei are suprafata interioara, corespunzând unui șurub cu două porniri, în care pasul este egal cu dublul pasului șurubului pompei.

Principiul de funcționare este că șurubul pompei și suportul său formează o serie de cavități închise pe toată lungimea, care, atunci când șuruburile se rotesc, se deplasează de la admisia pompei la refulare. La momentul inițial, fiecare cavitate comunică cu zona de admisie a pompei, în timp ce se deplasează de-a lungul axei pompei, volumul acesteia crește, umplându-se cu lichidul pompat, după care devine complet închis. La descărcare, volumul cavității comunică cu cavitatea de injecție, scade treptat, iar lichidul este împins în conductă.

Principalele caracteristici ale pompelor cu șurub

Principalele caracteristici ale pompelor cu șurub sunt:

Adâncime verticală de lucru (până la 3200 m);

Debit (1-800 mc/zi);

Temperatura produsului (până la 120 0С);

Densitatea lichidului (mai mult de 850 g/cm3);

Curbura sondei (până la 900).

Tipuri de pompe cu șurub. Material folosit

În funcție de numărul de șuruburi, pompele sunt împărțite în:

un singur surub;

Surub dublu;

Trei șuruburi;

Multi-șurub.

Cele mai utilizate pompe cu un singur șurub și cu două șuruburi.

In acest termen de hârtie Luați în considerare 2 tipuri de pompe:

Cu motor de suprafață;

Cu motor submersibil.

Cel mai simplu din punct de vedere tehnologic este un șurub cu o singură pornire, cu o secțiune transversală sub forma unui cerc regulat.

1 - pozitia de pornire; 2 - poziție la viraj 900; 3 - poziție la întoarcerea la 1800

Figura 2 - Poziția unui singur șurub într-o cușcă în timpul funcționării cu 1/2 tură

Dacă luăm în considerare un șurub cu pornire multiplă, atunci este necesar să luăm în considerare raportul cinematic al rotorului și al statorului.

Figura 3 - Dependența parametrilor de funcționare n și MT ai unei pompe cu șurub de raportul cinematic i

Graficele arată că motoarele cu mecanisme cu șurub cu pornire scăzută dezvoltă viteze mari de rotație cu un cuplu minim. Pe măsură ce avansul rotorului crește, se observă o creștere a cuplului și o scădere a vitezei. Acest lucru se datorează faptului că mecanismul cu șurub cu un rotor cu mai multe filete acționează ca un motor și, în același timp, ca un angrenaj de reducere (multiplicator), raport de transmisie care este proporţională cu pornirea rotorului.

Pentru fabricarea șurubului, oțel aliat cu crom sau aliaj de titan, care este de aproximativ 1,7 ori mai ușor decât oțelul și nu este inferior acestuia ca rezistență. Creșterea în masă face posibilă reducerea încărcăturii asupra elastomerului cu aceeași cantitate din forța centrifugă în timpul rotației șurubului. Șurubul este prelucrat strung, de obicei cu un dispozitiv de tăiere cu vârtej, care vă permite să obțineți o precizie ridicată la cea mai mare productivitate.

Suprafețele șuruburilor trebuie să îndeplinească cerințele de duritate ridicată și finisaj. Aceste condiții sunt îndeplinite prin aplicarea unui strat dur de crom pe suprafață și lustruirea acestuia într-un dispozitiv special.