Minu praktiline juhend progressiivsete õõnsuspumpade rootorite ja staatorite kohta

Pärast aastatepikkust töötamist tööstussektoris võin seda kindlalt väitaprogressiivse õõnsusega pumbad(tuntud ka kui rootor-staatorpumbad, ekstsentrilised kruvipumbad) on vedeliku ülekande absoluutsed "klambrid". Positiivse veeväljasurvepumpadena on need ette nähtud spetsiaalselt viskoossete vedelike, söövitavate ainete ja tahkeid osakesi sisaldavate ainete käitlemiseks – need on asendamatud nafta ekstraheerimisel, keemiatehastes, reoveepuhastites ja toiduainete tootmisliinides.

Minu arvates tuleneb nende suurepärane jõudlus rootori ja staatori tihedast koostööst. Progressiivsete õõnsuspumpade tööpõhimõtte, jõudluse ja pikaajalise stabiilse töö tõeliseks mõistmiseks peate neid kahte põhikomponenti põhjalikult mõistma. See ei ole ainult teoreetiline teadmine; see on raskelt omandatud kogemus, mille olen aastate jooksul kogunud.

I. Rootor ja staator

Minu silmis seisneb iga progressiivse õõnsusega pumba "päästerõngas" rootori ja staatori kombinatsioonis – mida täpsem on nende sobivus, seda suurem on pumba efektiivsus.

Rootor on spiraalse kujuga metallvõll, mis on tavaliselt valmistatud ülitugevast roostevabast terasest, legeeritud tööriistaterasest või isegi titaanist. Pumba korpusesse paigaldatud aktiivse komponendina ei juhi see pöörlemisel ainult vedeliku voolu, vaid tekitab ka ülekandeks vajaliku survejõu. Olen näinud, et paljud rootorid on kroomitud või muul viisil kõvastunud ja ausalt öeldes suurendab see oluliselt nende kulumiskindlust. Selle sammu vahelejätmine toob kaasa rootori tüütult kiire kulumise.

Staator seevastu on vormitud sisemise õõnsusega metalltoru, mis on vooderdatud elastsete materjalidega, nagu nitriilkummi (NBR), fluorokummi (FKM) või EPDM. Selle sisemine kuju sobib ideaalselt rootoriga ja rootori läbimõõt on veidi suurem kui staatori siseläbimõõt. See "häiresobivus" tagab moodustunud kambrite õhutiheduse; kui tihend ebaõnnestub, on pump sisuliselt kasutu.

Olenemata sellest, kas tegemist on ühe kruviga pumbaga (ühe keermega rootor, mis on ühendatud kahe keermega staatoriga), kahe kruviga pumbaga (kaks vastassuunas pöörlevat ja üksteisega põimuvat kruvi) või kolme kruviga pumbaga (üks kruvi kahe keeratava kruviga), sain selgeks, et rootori ja staatori vahelise sobivuse täpsus määrab otse, kas rootori ja staatori vahel on võimalik töötada. Isegi väike kõrvalekalle võib põhjustada voolu vähenemist, lekkimist või täielikku väljalülitamist.

II. Tööpõhimõte: lihtne, kuid tõhus "õõnsuste edastamine"

Ma ei saanud täielikult aru progressiivsete õõnsuspumpade tööpõhimõttest enne, kui võtsin lahti kaks vana pumpa – seda on tegelikult väga lihtne mõista.

Kui rootor pöörleb staatori sees ekstsentriliselt, moodustavad nende omavahel põimuvad spiraalsed struktuurid rea suletud õõnsusi. Kui rootor pöörleb, liiguvad need õõnsused ühtlaselt väljalaskeotsa suunas, sisuliselt "kandes" vedelikku edasi. See on nagu pumba sees olev nähtamatu konveierilint, mis on spetsiaalselt ette nähtud vedeliku ülekandmiseks.

Imemisava juures õõnsuse maht laieneb, vähendades siserõhku ja vedelik tõmmatakse reservuaarist atmosfäärirõhu abil; kui rootor jätkab pöörlemist, surutakse vedelikuga täidetud õõnsus tühjendusavasse, kus õõnsuse maht kokku tõmbub, pigistades vedelikku rõhu suurendamiseks, võimaldades vedelikul sujuvalt tühjeneda.

Mis mulle selle disaini juures eriti meeldib, on see, et see ei vaja üldse sisselaske- ega surveventiile. See mitte ainult ei saavuta stabiilset madala pulsatsiooniga ülekannet, mis on tundlike protsesside jaoks ülioluline, vaid käsitleb õrnalt ka neid "õrnasid" nihketundlikke materjale, nagu biofarmatseutilised toorained, mis võivad ebaõige jõuga kokku puutuda. Siin on teile praktiline nõuanne: rootori suuna muutmine võib muuta imemis- ja tühjendussuunda. See väike toiming on päästnud mind mitu korda kogu seadme ümberseadistamisest.

III. Põhilised eelised (ja ebatäiuslikud puudused)

Aastate jooksul olen näinud, et progresseeruvad õõnsuspumbad on paljudes stsenaariumides paremad kui muud tüüpi pumbad, kuid need pole kõikvõimsad. Arutagem objektiivselt nende plusse ja miinuseid.

(I) Asendamatud põhieelised

• Stabiilne vool ja lihtne reguleerimine:Rootori ja staatori vaheline tihedus tagab äärmiselt ühtlase õõnsuse ruumala muutuse peaaegu tühiste voolukõikumiste juures. Erinevalt tsentrifugaalpumpadest ei vaja see stabiilse lineaarse voolu tagamiseks täiendavaid ventiile, mistõttu on see eriti sobiv täpsust nõudvate stsenaariumide jaoks, nagu kemikaalide tootmine. Veelgi enam, voolukiirus on otseselt seotud rootori kiirusega – väljundi reguleerimine on sama lihtne kui nupu keeramine. Kasutasin seda voolu reguleerimiseks partii tootmise ajal ja mul ei olnud kunagi vooluhälvete tõttu defektseid tooteid.
• Ühtlane rõhu väljund:Vedelikku pigistatakse ülekande ajal õrnalt ja pidevalt, ilma äkiliste rõhutippudeta. Mul pole kunagi olnud probleeme selle kasutamisega "puudutavate" rõhutundlike kandjate, näiteks kõrge viskoossusega polümeerilahuste transportimiseks.
• Suurepärane iseimemisvõime:Eeltäitmist pole vaja – kui see on käivitatud, saab see vedelikku otse mahutist välja tõmmata, kusjuures maksimaalne imemiskõrgus on kuni 8,5 meetrit veesambast. See on palju parem kui kolbpumbad, eriti reoveepuhastites, kus pumpasid sageli käivitame ja seiskame. Pärast progressiivsetele õõnsuspumpadele üleminekut vähenes meie meeskonna ettevalmistusaeg poole võrra.
• Mitmekülgne vedeliku käsitsemine:See saab hõlpsasti hakkama kõrge viskoossusega vedelikega (olen transportinud moosi ja šokolaadisiirupit), liivaga koormatud toornafta, abrasiivsete suspensioonide ja söövitavate kemikaalidega. See ületab gaasi-tahke segude käitlemisel membraanpumpasid ega vasta viskoossete vedelike transportimisel hammasrataspumpadele. Kunagi kasutasin seda golfipalli suuruseid osakesi sisaldava muda transportimiseks ilma ühegi ummistuseta.
• Madala nihkejõu ülekanne materjalide kaitsmiseks:Selle disain minimeerib nihkejõudu, mis on biofarmatseutilise tööstuse "päästja". Kasutasin seda valgulahuste ja bioaktiivsete ainete transportimiseks ning materjali jõudlust see üldse ei mõjutanud – mida enamik pumpasid ei suuda saavutada.
• Kompaktne struktuur ja energiatõhusus:See võtab väikese jalajälje, muutes paigaldamise ja hooldamise mugavaks. Lisaks on see väga energiasäästlik; peale vanade pumpade asendamist sellega meie keemiatehases langesid elektrikulud 15%.
• Kaheotstarbeline doseerimispumbana:Erinevalt kolbpumpadest, membraanpumpadest või hammasrataspumpadest on selle täpsus piisav kemikaalide doseerimiseks ja täitmiseks. Varem kasutasin seda reaktiivide transportimiseks laboris, 1% täpsusega, mis välistab vajaduse täiendavate mõõteseadmete järele.

(II) Puudused, millele tähelepanu pöörata

• Kõrge hind:Ausalt öeldes on selle ostuhind ja hoolduskulud kõrgemad kui lihtsamatel pumpadel. Väikestele töökodadele võib see tunduda ebaökonoomne, kuid rasketes töötingimustes võib selle vastupidavus muuta esialgse investeeringu tasuvaks.
• Tundlikkus liigsete tahkete osakeste suhtes:Liiga palju tahkeid osakesi keskkonnas põhjustab rootori ja staatori kiiret kulumist. Kunagi kasutasin seda liigse liivasisaldusega toornafta transportimiseks ja staator ütles poole aasta pärast üles. Õppetund: kontrollige alati tahkete osakeste sisaldust ja kui te pole kindel, paigaldage filter.
• Rangelt ilma kuivjooksuta:Isegi üks minut kuivalt töötamist võib põhjustada ülekuumenemist ning kahjustada rootorit ja staatorit. Üks mu kolleeg tegi selle vea – ei kontrollinud enne käivitamist vedeliku taset – ja põles rootori läbi, mille tulemuseks oli terve päev seisakuid ja märkimisväärsed kulud varuosade eest.
• Kõrgsurve stsenaariumide jaoks on vajalik muudatus:See on parim valik madala kuni keskmise rõhuga töötingimuste jaoks, kuid kõrgsurve ülekandmiseks on vaja täiendavaid muudatusi. Proovisin seda kunagi kasutada kõrgsurveülekandeks, kuid see lekkis tõsiselt, kuni uuendasime tihendeid ja korpust.
• Kavitatsiooni oht:Kui vedeliku rõhk on selle aururõhust madalam, tekib kavitatsioon – pisikesed mullid lõhkevad ja kahjustavad sisemisi osi. Kohtasin seda väikese voolu stsenaariumi korral ja rootor oli aukudega. Hiljem rõhualandusklapi paigaldamine lahendas probleemi, kuid see oli kulukas õppetund.

IV. Kuidas rootori ja staatori geomeetria toimivust mõjutavad (minu valikukriteeriumid)

Pärast aastatepikkust pumpade valimist leidsin, et töötingimustega kohanemisel on võti rootori ja staatori geomeetria.

Pumba tüübi klassifikatsioon (minu kiirsobitamise juhend)

• Ühe kruviga pumbad:Ühe keermega rootor, mis on ühendatud kahekeermelise staatoriga – eelistan seda kõrge viskoossusega vedelike või tahkeid osakesi sisaldava kandja transportimisel. Näiteks muda ülekanne reoveepuhastites, kus selle ummistusvastane võime on suurepärane.
• Kahe kruviga pumbad:Kaks vastassuunas pöörlevat ja omavahel põimuvat kruvi – töötavad äärmiselt sujuvalt ja madala müratasemega. Kasutan seda puhaste või kergelt saastunud õlide ja kemikaalide transportimiseks, tagades materjali puhtuse, mis on ülioluline farmaatsia- või toiduainete puhul.
• Kolme kruviga pumbad:Üks kruvi kahe keeratava kruviga – vool on ühtlane nagu doseerimispumbal. See sobib eriti hästi madala viskoossusega puhaste vedelike, nagu hüdraulikaõli ja määrdeõli, transportimiseks; Kasutan seda sageli tööpinkide määrimissüsteemides ja mul pole kunagi olnud probleeme ebapiisava määrimisega.

Geomeetria alamtüübid (väikesed detailid, mis mõjutavad jõudlust)

Lisaks põhilistele pumbatüüpidele võivad rootori ja staatori geomeetria peened kohandused tuua olulisi muudatusi:

• S-tüüp: ülistabiilne ülekanne, kompaktne rootori sisselaskeava ja madalad netopositiivse imemispea (NPSH) nõuded. Ma valin selle alati viskoossete materjalide või suurte osakestega kandjate transportimisel – ei pea enam võitlema kavitatsiooni ja ummistumisega.

• L-tüüp: pikem tihendusliin rootori ja staatori vahel, mille tulemuseks on suurem efektiivsus ja pikem kasutusiga. Sellel on kompaktne struktuur, kuid suur vooluvõimsus, mis sobib suure tootlikkusega stsenaariumide jaoks, kus seisakukulud on suured.

• D-tüüp: kompaktne struktuur, peaaegu pulsatsioonivaba ülekanne ja ülikõrge mõõtmistäpsus. Kasutan seda täppiskemikaalide doseerimise stsenaariumide puhul – määrake parameetrid ja jätke see enesekindlalt, pole vaja üldse muretseda voolukõikumiste pärast.

• P-tüüp: ühendab suure vooluvõimsuse kompaktse struktuuriga ja pärib L-tüübi pika tihendusjoone. See on minu universaalne pump, mis on võimeline nii suure vooluhulga ülekandmiseks kui ka täpseks doseerimiseks.

Lisaks ei saa ignoreerida selliseid parameetreid nagu spiraali nurk, plii ja hambaprofiil. Minu kogemus: mida suurem on spiraali nurk, seda suurem on voolukiirus, kuid madalam rõhk; mida väiksem on spiraali nurk, seda suurem on rõhk, kuid väiksem voolukiirus. See on kompromiss, mis sõltub töötingimuste prioriteedist. Kas vajate transportida suures koguses viskoosset vedelikku? Valige suur spiraalinurk; vajate kõrgsurve kaugülekannet? Valige väike spiraalinurk.

V. Valiku- ja hooldusnõuanded (minu „lõksude vältimise juhend” kogemusest)

(I) Valige ümbersõitude vältimiseks õige pump

Pumba (sealhulgas sobiva rootori ja staatori) valimine on töötingimuste sobitamiseks ülioluline. See on kogemus, mille sain pärast lugematutesse lõksudesse sattumist:

• Kõrge viskoossusega kandjad:Valige ühe kruviga pump ja rootor peab olema valmistatud kroomitud roostevabast terasest või kulumiskindlast sulamist. Uskuge mind, raha säästmiseks tavaliste materjalide valimine toob kaasa hiljem sagedased osade vahetused, mis on peavalu.
• Tahkeid osakesi sisaldavad söötmed:Ühe kruviga pump, mis on ühendatud spetsiaalse kummistaatoriga (kulumiskindel ja korrosioonikindel). Varem kasutasin muda teisaldamiseks tavalist kummistaatorit, mis 3 nädalaga ebaõnnestus; üleminek spetsiaalsele valemile kestis 8 kuud enne asendamist.
• Kõrged nõuded voolu/rõhu stabiilsusele:Valige kahe kruviga pump või kolme kruviga pump. Tundlike protsesside puhul on madala pulsatsiooni eeliseks lisakulu väärt.

Samuti on otsustava tähtsusega staatori materjali valik: nitriilkummi (NBR) õlipõhiste ainete jaoks, EPDM kõrge temperatuuriga keskkondade jaoks ja fluorokummi (FKM) söövitava keskkonna jaoks. Kui transpordite väga söövitavaid vedelikke, nagu tugevad happed või lahustid, ärge kõhelge Hastelloy rootori valimisest – kuigi see on kallis, on see palju vastupidavam kui tavalised metallid ja kestab mitu aastat kauem.

(II) Nõuetekohane hooldus pikema kasutusea tagamiseks

Piisav hooldus on pumba pikaealisuse võti. See on minu igapäevane hooldusrutiin:

• Regulaarne kulumise kontroll:Staatorid on aja jooksul altid elastsele väsimusele. Kui märkate pumba imemise vähenemist, suurenenud leket või valjemat tööd, vahetage staator kohe välja – ärge oodake, kuni see täielikult rikki läheb, sest see võib mõjutada ka rootorit. Kõrgsageduslike pumpade puhul kontrollin staatorit kord kuus.
• Rangelt keelake kuivtöö ja ülekoormus:Käivitamine ja seiskamine peavad järgima protseduure. Paigaldasime pumpadele blokeerimisseadmed, mis lülituvad automaatselt välja, kui vedeliku tase on liiga madal ning rootori läbipõlemist pole enam ette tulnud.
• Hoidke kandja puhtana:Paigaldage sisselaskeavasse vähemalt 20 silma filter ja puhastage seda kord nädalas. Isegi peened osakesed võivad aja jooksul rootorit ja staatorit kulutada.
• Viskoossete vedelike transportimisel vähendage kiirust:Suure kiiruse kasutamine kõrge viskoossusega kandja transportimiseks "rikub" staatori. Tavaliselt vähendan kiirust 30–40% – ehkki aeglasem, säästab see osade vahetamise pealt palju raha.
• Paigaldage kaitseseadmed:Rõhulülitid, vedeliku taseme andurid ja vibratsioonimonitorid tasub paigaldada. Mul oli kunagi ebanormaalse vibratsiooniga pump; monitor hoiatas mind ette ja ma vahetasin kulunud rootori õigel ajal välja, vältides tõsisemaid kahjustusi.

VI.Teffiko: Usaldusväärne pumbabränd, mida usaldan

Pärast kõiki neid aastaid mõistan ma sügavalt, et rootor ja staator on progressiivsete õõnsuspumpade tuumaks – ja Teffiko mõistab seda paremini kui enamik kaubamärke.

Tööstustoodete ja inseneriteenuste usaldusväärse pakkujana keskenduvad nad ainult pumba põhikomponentidele. Kui otsite progressiivset õõnsuspumpa, mis ei vea teid alt, siis soovitan siiralt Teffikot.Nende progressiivse õõnsusega pumpade seeria kohta lisateabe saamiseks klõpsake siin