Aké sú funkcie jednozávitovkových čerpadiel typu W?

Jednozávitovkové čerpadlá typu W sú objemové čerpadlá určené na manipuláciu s viskóznymi kvapalinami, kalmi a materiálmi citlivými na strih naprieč odvetviami vrátane čistenia odpadových vôd, spracovania potravín a chemickej výroby. Ich excentrická jednalebootorová konštrukcia umožňuje nepretržitý prietok bez pulzácií so samonasávacou schopnosťou až do 8,5 metra sacia výška, fungujúca efektívne pri tlakoch až 24 barov (350 psi) a prietoky v rozmedzí od 0,5 až 500 m³/h .

Primárne funkcie a princípy fungovania

Pozitívny vytesňovací mechanizmus

Jednozávitovkové čerpadlo typu W pracuje prostredníctvom a princíp progresívnej dutiny kde sa jeden špirálový rotor (typicky kovový) otáča excentricky v rámci dvojzávitnicového elastomérového statora. To vytvára utesnené dutiny, ktoré prepravujú tekutinu zo sacieho do výtlačného otvoru bez drvenia alebo strihania média. Objemová účinnosť zostáva konzistentná nad 75-85% dokonca aj s odchýlkami viskozity medzi nimi 1 cP a 1 000 000 cP .

Samonasávacie schopnosti a možnosti chodu nasucho

Na rozdiel od odstredivých čerpadiel vyžadujúcich zaplavené sanie, čerpadlá typu W dosahujú samonasávacie schopnosti až do 8,5 metra (28 stôp) vertikálne. Čerpadlo zvládne unášať objemy vzduchu alebo plynu až 60 % objemu bez straty výkonu, vďaka čomu sú ideálne na vyprázdňovanie nádrží a aplikácie so sacím zdvihom, kde tradičné čerpadlá zlyhávajú.

Charakteristiky manipulácie s kvapalinami

Riadenie viskóznych a abrazívnych médií

Čerpadlá typu W vynikajú kvapalinami, ktoré sú výzvou pre bežné čerpacie technológie. Riešia:

• Čistiarenský kal s obsahom pevných látok do 8 % hmotn a veľkosti častíc do 40 mm
• Surový olej s viskozitou presahujúcou 10 000 cSt pri 40°C
• Chemické suspenzie vrátane vápenného mlieka, aktívneho uhlia a polymérnych roztokov
• Potravinárske výrobky, ako je jogurt, ovocná dreň a čokoláda minimálna šmyková degradácia

Špecifikácie prietoku a tlaku

Pokyny na inštaláciu a prevádzku

Správne postupy inštalácie

Správna inštalácia zaisťuje optimálny výkon čerpadla typu W a dlhú životnosť. Kľúčové požiadavky zahŕňajú:

1. Presnosť zarovnania : Udržujte zarovnanie hriadeľa vo vnútri 0,05 mm pomocou laserových vyrovnávacích nástrojov, aby sa zabránilo predčasnému opotrebovaniu ložísk a statora
2. Dizajn sacieho potrubia : Obmedzte dĺžku sacieho potrubia na Maximálne 6 metrov s priemerom rovným alebo väčším ako vstup čerpadla; vyhnite sa 90-stupňovým lakťom, ak je to možné
3. Požiadavky na základy : Nainštalujte na pevnú základnú dosku s 4-bodové kotvenie ; povolená rýchlosť vibrácií nesmie prekročiť 4,5 mm/s RMS
4. Kompresia statora : Zabezpečte správne uloženie rotora a statora; nedostatočné stlačenie spôsobuje sklz a znížený prietok, nadmerné stlačenie urýchľuje opotrebovanie

Spúšťacie a spúšťacie protokoly

Pred spustením skontrolujte, či je teleso čerpadla naplnené kvapalinou aby sa zabránilo poškodeniu statora chodom nasucho. Pre pohony s premenlivou rýchlosťou začnite na 20-30% maximálna rýchlosť počas fázy plnenia, potom postupne zvyšujte na prevádzkovú rýchlosť. Monitorujte stabilizáciu výtlačného tlaku vo vnútri 30-60 sekúnd ; prekročenie kolísania tlaku ±10 % indikujú unášanie vzduchu alebo opotrebovanie komponentov.

Korelácia rýchlosti a viskozity

Prevádzková rýchlosť musí korelovať s viskozitou kvapaliny, aby sa zabránilo nadmernej tvorbe tepla a degradácii statora. Všeobecné pokyny odporúčajú:

• Tekutiny podobné vode (1-100 cP): až 400 ot./min
• Stredná viskozita (100-10 000 cP): 100-300 ot./min
• Vysoká viskozita (10 000 – 100 000 cP): 50-150 ot./min
• Veľmi vysoká viskozita (>100 000 cP): 10-50 ot./min s vyhrievanou bundou

Aplikácie špecifické pre daný priemysel

Čistenie odpadových vôd a kalov

V komunálnych a priemyselných zariadeniach na čistenie odpadových vôd čerpadlá typu W zvládajú primárny kal s koncentráciou pevných látok 4-8%. a zahustený kal až do 12 % pevných látok . Ich schopnosť pumpovať proti kolísavý výtlačný tlak (typické pri podávaní kalolisu) bez zníženia prietoku ich robí lepšími ako odstredivé alternatívy. Prečerpávať môže jediné čerpadlo W200 60 m³/h vyhnitého kalu pri tlaku 12 barov do odvodňovacieho zariadenia nepretržite.

Výroba ropy a zemného plynu

Viacfázové čerpacie aplikácie využívajú čerpadlá typu W pre zmesi ropa/voda/plyn s objemové frakcie plynu (GVF) do 95 % . Downhole PC čerpacie systémy dosahujú zdvíhacie kapacity vertikálna hĺbka 500 metrov s prietokmi 50-300 m³/deň pri výrobe ťažkého oleja, kde gravitácia API klesá pod 20° .

Potravinárske a farmaceutické spracovanie

Sanitárne čerpadlá typu W s Rotory z nehrdzavejúcej ocele 316L a nitrilové alebo EPDM statory vyhovujúce FDA zachovávajú integritu produktu. Zvládajú produkty citlivé na strih, ako je jogurt (viskozita 2 000 až 5 000 cP ) pri nižších rýchlostiach 200 ot./min zachovať textúru, dosiahnuť objemovú účinnosť 80 – 90 % s kompatibilitou CIP (Clean-in-Place) pri teplotách do 120 °C .

Požiadavky na údržbu a riešenie problémov

Plán preventívnej údržby

Pravidelná údržba predlžuje životnosť čerpadla typu W 20 000 prevádzkových hodín . Medzi kritické intervaly patria:

Bežné prevádzkové problémy

Zníženie prietoku zvyčajne naznačuje opotrebovanie statora alebo zvýšenie vôle rotor-stator . A 10-15% pokles prietoku požiadavky na výmenu signálov. Nadmerné vibrácie (>7,1 mm/s) sú často výsledkom nesúososti alebo zlyhania ložiska. Monitorovanie teploty je kritické: prekročenie teploty statora 80 °C urýchľuje starnutie elastoméru a vyžaduje okamžité zníženie rýchlosti alebo chladiace opatrenia.

Výber materiálu a prispôsobenie

Možnosti statorového elastoméru

Výber materiálu statora určuje chemickú kompatibilitu a odolnosť proti opotrebovaniu:

• NBR (Nitril) : Štandardné pre kvapaliny na báze oleja, teploty do 90 °C , vynikajúca odolnosť proti oderu
• EPDM : Ideálne pre kyseliny, zásady a horúcu vodu 120 °C ; vyhnúť sa vystaveniu uhľovodíkom
• FKM (Viton) : Vysokoteplotné aplikácie do 150 °C , vynikajúca chemická odolnosť voči agresívnym rozpúšťadlám
• HNBR : Zvýšená odolnosť proti oderu pre vrtné kaly a banské kaly, teplotný rozsah -30 °C až 140 °C

Rotorová metalurgia

Používajú sa štandardné rotory Legovaná oceľ 4140 s tvrdým chrómovaním 0,2-0,3 mm (tvrdosť 65-70 HRC ) na odolnosť proti oderu. Pre vysoko korozívne aplikácie, duplexná nehrdzavejúca oceľ 2205 or nástrojová oceľ s keramickým povlakom predlžuje životnosť o 300 – 400 % v náročných pracovných cykloch.

Často kladené otázky

Čo odlišuje typ W od iných progresívnych čerpadiel s dutinou?

Funkcia čerpadiel typu W optimalizovaná geometria statora s rozšíreným rozstupom (typicky Pomer rozstupu rotora 2/3 ), ktoré poskytujú vyššiu objemovú účinnosť a zníženú pulzáciu v porovnaní so štandardnými konfiguráciami rozstupu 1:1. Označenie "W" označuje vylepšené ložiskové puzdro a tesniace systémy schopné manipulácie vyššie tlakové rozdiely až 24 barov na stupeň .

Môžu čerpadlá typu W bežať nasucho bez poškodenia?

Nie — chod nasucho spôsobuje okamžité poškodenie statora v dôsledku nadmerného nahromadenia tepla trením 200 °C v priebehu niekoľkých sekúnd. Inštalovať snímače ochrany proti chodu nasucho (na základe teploty alebo vibrácií) alebo zabezpečiť nepretržitú prítomnosť tekutiny. Niektoré modely ponúkajú Statory potiahnuté PTFE poskytovanie 30-60 sekúnd tolerancia chodu nasucho pre prerušované aplikácie.

Ako ovplyvňuje sacia výška výkon?

Každý 1 meter sacieho zdvihu znižuje dostupný NPSH o 0,1 baru . Maximálne sacia výška 8,5 metra , prietoková kapacita sa približne zníži 15-20% v dôsledku rozšírenia dutiny a zvýšenia sklzu. Pre optimálny výkon umiestnite čerpadlá dovnútra 3 metre zdroja tekutiny pri manipulácii s viskóznym médiom.

Aká je typická životnosť komponentov čerpadla typu W?

Za normálnych prevádzkových podmienok s čistou vodou statory vydržia 8 000-12 000 hodín ; s abrazívnymi kalmi očakávajte 2 000-4 000 hodín . Rotory zvyčajne dosahujú 15 000-25 000 hodín pred prechrómovaním. Mechanické upchávky vyžadujú každú výmenu 6 000-10 000 hodín v závislosti od abrazivity kvapaliny a materiálu tesnenia (uhlíkový/keramický štandard, karbid kremíka pre náročné použitie).

Sú čerpadlá typu W vhodné pre potravinárske aplikácie?

áno, Čerpadlá typu W s certifikáciou 3A Sanitary Standard sú available with polished Ra 0,8μm povrchové úpravy , trojsvorkové spojenia a materiály vyhovujúce FDA. Zvládajú viskózne potravinárske výrobky pri teplotách od -10 °C až 120 °C pri zachovaní štandardy biologickej bezpečnosti potrebné pre mliečne výrobky, nápoje a omáčky.

Úvahy o hospodárnosti a efektívnosti

Analýza spotreby energie

Čerpadlá typu W demonštrujú celková účinnosť 55-75% v celom ich prevádzkovom rozsahu v porovnaní so 40 – 60 % pre odstredivé čerpadlá vo viskóznych aplikáciách. Požiadavky na napájanie sú podľa vzorca: P (kW) = (Q × ΔP) / (36,7 × η) , kde Q je prietok v m³/h, ΔP je tlak v baroch a η je účinnosť. Pre dodávku čerpadla W100 20 m³/h pri 8 baroch , spotreba energie sa približuje 4,2 kW pri 75% účinnosti.

Celkové náklady na vlastníctvo

Kým počiatočné kapitálové náklady bežia o 20-40% vyššie V porovnaní s odstredivými alternatívami, čerpadlá typu W znižujú náklady na životný cyklus:

• Nižšia spotreba energie : 15-25% úspora viskóznych kvapalín
• Znížená údržba : Menej opotrebiteľných dielov ako zubové alebo lamelové čerpadlá
• Spoľahlivosť procesu : 99% dostupnosť v správne udržiavaných inštaláciách
• Obnova produktu : Šetrné zaobchádzanie znižuje odpad pri aplikáciách citlivých na strih 5 – 10 % $ $