Care sunt funcțiile pompelor cu un singur șurub de tip W?

Pompe cu un singur șurub de tip W sunt pompe volumetrice concepute pentru manipularea fluidelsau vâscoase, nămolurilor și materialelor sensibile la forfecare în diverse industrii, inclusiv tratarea apelor uzate, prelucrarea alimentelor și fabricarea chimică. Designul lor excentric cu un singur rotor permite un flux continuu, fara pulsatii, cu capacitati de autoamorsare pana la 8,5 metri ridicare de aspirație, funcționând eficient la presiuni de până la 24 bar (350 psi) şi debite variind de la 0,5 până la 500 m³/h .

Funcții primare și principii de funcționare

Mecanism de deplasare pozitivă

Pompa cu un singur șurub de tip W funcționează prin a principiul cavităţii progresive unde un singur rotor elicoidal (de obicei metalic) se rotește excentric într-un stator elastomer cu dublu helix. Acest lucru creează cavități sigilate care transportă fluidul de la orificiul de aspirație la orificiul de refulare fără a zdrobi sau forfecare mediul. Eficiența volumetrică rămâne constantă peste 75-85% chiar și cu variații de vâscozitate între 1 cP și 1.000.000 cP .

Capacități de autoamorsare și de funcționare în uscat

Spre deosebire de pompele centrifuge care necesită aspirație inundată, pompele de tip W realizează capabilități de autoamorsare până la 8,5 metri (28 picioare) pe verticală. Pompa poate gestiona volume de aer sau gaz antrenate de până la 60% din volum fără a pierde amorsa, făcându-le ideale pentru golirea rezervoarelor și aplicațiile de ridicare cu aspirație unde pompele tradiționale defectează.

Caracteristici de manipulare a fluidelor

Managementul suporturilor vâscoase și abrazive

Pompele de tip W excelează cu fluide care provoacă tehnologiile convenționale de pompare. Se ocupă de:

• Namol de epurare cu continut de solide pana la 8% din greutate și dimensiunile particulelor la 40 mm
• Ulei brut cu vâscozități depășite 10.000 cSt la 40°C
• Suspensii chimice, inclusiv lapte de var, cărbune activat și soluții de polimeri
• Produse alimentare precum iaurt, pulpă de fructe și ciocolată cu degradare minimă prin forfecare

Specificații privind debitul și presiunea

Ghid de instalare și exploatare

Proceduri de instalare corecte

Instalarea corectă asigură performanțe optime ale pompei de tip W și longevitate. Cerințele cheie includ:

1. Precizia alinierii : Mențineți alinierea arborelui în interior 0,05 mm folosind instrumente de aliniere cu laser pentru a preveni uzura prematură a rulmentului și a statorului
2. Design linie de aspirație : Limitați lungimea conductei de aspirație la 6 metri maxim cu diametrul egal sau mai mare decât admisia pompei; evitați coatele la 90 de grade acolo unde este posibil
3. Cerințele fundației : Instalați pe placa de bază rigidă cu ancorare in 4 puncte ; viteza de vibrație admisă nu trebuie să depășească 4,5 mm/s RMS
4. Compresia statorului : Asigurați-vă că potrivirea corectă a interferenței rotor-stator; subcompresia cauzează alunecarea și debitul redus, supracompresia accelerează uzura

Protocoale de pornire și de rulare

Înainte de pornire, asigurați-vă că carcasa pompei este umplută cu lichid pentru a preveni deteriorarea statorului prin funcționarea uscată. Pentru unitățile cu viteză variabilă, începeți de la 20-30% viteza maxima în timpul fazei de amorsare, apoi crește treptat până la viteza de funcționare. Monitorizați stabilizarea presiunii de refulare în interior 30-60 de secunde ; depăşirea fluctuaţiilor de presiune ±10% indică antrenarea aerului sau uzura componentelor.

Corelația viteză și vâscozitate

Viteza de funcționare trebuie să se coreleze cu vâscozitatea fluidului pentru a preveni generarea excesivă de căldură și degradarea statorului. Îndrumările generale recomandă:

• Fluide asemănătoare apei (1-100 cP): până la 400 rpm
• Vâscozitate medie (100-10.000 cP): 100-300 rpm
• Vâscozitate ridicată (10.000-100.000 cP): 50-150 rpm
• Vâscozitate foarte mare (>100.000 cP): 10-50 rpm cu jacheta incalzita

Aplicații specifice industriei

Tratarea apelor uzate și a nămolului

În instalațiile de canalizare municipale și industriale, pompele de tip W se ocupă nămol primar cu concentrație de solide 4-8%. şi nămol îngroşat până la 12% solide . Capacitatea lor de a pompa împotriva presiunile de refulare fluctuante (tipic în alimentarea cu filtru presă) fără reducerea debitului le face superioare alternativelor centrifuge. O singură pompă W200 poate fi transferată 60 m³/h de nămol digerat la o presiune de 12 bari la echipamentul de deshidratare continuu.

Producția de petrol și gaze

Aplicațiile de pompare multifazică utilizează pompe de tip W pentru amestecuri de țiței/apă/gaz cu fracțiuni de volum de gaz (GVF) până la 95% . Sistemele de pompe PC pentru fundul puțului ating capacități de ridicare de 500 de metri adâncime verticală cu debite de 50-300 m³/zi în producția de petrol greu, unde gravitația API scade sub 20° .

Prelucrarea produselor alimentare și farmaceutice

Pompe sanitare de tip W cu Rotoare din oțel inoxidabil 316L și statoarele din nitril sau EPDM conforme cu FDA mențin integritatea produsului. Se ocupă de produse sensibile la forfecare, cum ar fi iaurtul (vâscozitate 2.000-5.000 cP ) la viteze mai mici 200 rpm pentru a păstra textura, realizând eficiențe volumetrice ale 80-90% cu compatibilitate CIP (Clean-in-Place) la temperaturi de până la 120°C .

Cerințe de întreținere și depanare

Program de întreținere preventivă

Întreținerea regulată prelungește durata de viață a pompei de tip W 20.000 de ore de funcționare . Intervalele critice includ:

Probleme operaționale comune

Reducerea debitului indică de obicei uzura statorului sau jocul rotor-stator crește . A Scăderea debitului cu 10-15%. semnalează cerințele de înlocuire. Vibrația excesivă (>7,1 mm/s) rezultă adesea din alinierea greșită sau defecțiunea rulmentului. Monitorizarea temperaturii este critică: temperaturile statorului depășesc 80°C accelerează îmbătrânirea elastomerului și necesită măsuri imediate de reducere a vitezei sau de răcire.

Selectarea și personalizarea materialelor

Opțiuni de elastomer pentru stator

Alegerea materialului statorului determină compatibilitatea chimică și rezistența la uzură:

• NBR (nitril) : Standard pentru fluide pe bază de ulei, temperaturi până la 90°C , rezistenta excelenta la abraziune
• EPDM : Ideal pentru acizi, baze și apă fierbinte 120°C ; evitați expunerea la hidrocarburi
• FKM (Viton) : Aplicații la temperatură ridicată la 150°C , rezistență chimică superioară la solvenții agresivi
• HNBR : Rezistență sporită la abraziune pentru noroiurile de foraj și nămolurile miniere, interval de temperatură -30°C până la 140°C

Metalurgia rotorului

Folosesc rotoare standard Oțel aliat 4140 cu placare cu crom dur de 0,2-0,3 mm (duritate 65-70 HRC ) pentru rezistența la abraziune. Pentru aplicații foarte corozive, otel inoxidabil duplex 2205 or oțel pentru scule cu acoperire ceramică prelungește durata de viață cu 300-400% în cicluri de lucru severe.

Întrebări frecvente

Ce diferențiază tipul W de alte pompe cu cavitate progresivă?

Caracteristica pompelor de tip W geometrie optimizată a statorului cu design cu pas extins (de obicei Raport de pas al rotorului 2/3 ), oferind o eficiență volumetrică mai mare și o pulsație redusă în comparație cu configurațiile standard de pas 1:1. Denumirea „W” indică carcasă de rulmenți îmbunătățită și sisteme de etanșare capabile să se ocupe diferențe de presiune mai mari până la 24 bar pe treaptă .

Pompele de tip W pot funcționa uscat fără deteriorare?

Nu —funcționarea uscată provoacă deteriorarea imediată a statorului din cauza depășirii acumularii de căldură prin frecare 200°C în câteva secunde. Instalați senzori de protecție împotriva funcționării uscate (pe bază de temperatură sau vibrații) sau asigură prezența continuă a fluidului. Unele modele ofera Statoare căptușite cu PTFE oferind 30-60 de secunde toleranță la funcționare uscată pentru aplicații intermitente.

Cum afectează ridicarea de aspirație performanța?

Fiecare 1 metru de ridicare de aspirație reduce NPSH disponibil cu 0,1 bar . La maxim Înălțime de aspirație de 8,5 metri , capacitatea de curgere scade aproximativ 15-20% datorită expansiunii cavității și creșterii alunecării. Pentru performanțe optime, poziționați pompele în interior 3 metri a sursei de fluid la manipularea mediilor vâscoase.

Care este durata de viață tipică a componentelor pompei de tip W?

În condiții normale de funcționare, cu apă curată, statoarele durează 8.000-12.000 ore ; cu șlamuri abrazive, așteptați 2.000-4.000 de ore . Rotoarele ating de obicei 15.000-25.000 ore înainte de recromare. Garniturile mecanice necesită înlocuire fiecare 6.000-10.000 de ore în funcție de abrazibilitatea fluidului și de materialul de etanșare (standard de carbon/ceramică, carbură de siliciu pentru sarcini severe).

Sunt pompele de tip W potrivite pentru aplicații alimentare?

Da, Pompe de tip W certificate 3A Standard Sanitar sunt available with polished Finisaje de suprafață Ra 0,8μm , conexiuni cu trei cleme și materiale conforme cu FDA. Ei manipulează produse alimentare vâscoase la temperaturi de la -10°C până la 120°C în timp ce menţine standardele de securitate biologică necesare pentru aplicațiile lactate, băuturi și sosuri.

Considerații economice și de eficiență

Analiza consumului de energie

Pompele de tip W demonstrează eficiență totală de 55-75% în intervalul lor de funcționare, comparativ cu 40-60% pentru pompele centrifuge în aplicații vâscoase. Cerințele de putere urmează formula: P (kW) = (Q × ΔP) / (36,7 × η) , unde Q este debitul în m³/h, ΔP este presiunea în bar și η este eficiența. Pentru o pompă W100 care livrează 20 m³/h la 8 bar , consumul de energie este aproximativ 4,2 kW la randament de 75%.

Costul total de proprietate

În timp ce costurile de capital inițiale rulează cu 20-40% mai mare decât alternativele centrifuge, pompele de tip W reduc costurile ciclului de viață prin:

• Consum mai mic de energie : 15-25% economii la fluide vâscoase
• Întreținere redusă : Mai puține piese de uzură decât pompele cu roți dințate sau cu lobi
• Fiabilitatea procesului : 99% disponibilitate in instalatii intretinute corespunzator
• Recuperarea produsului : Manipularea delicată reduce deșeurile în aplicațiile sensibile la forfecare prin 5-10%