专家教你选择旋转柱塞泵的最佳配置

单作用:

旋转柱塞泵也如同偏心螺杆泵一样常常被用于传送高粘度、带泡沫的介质。由于两种泵经常在相同的环境中工作,因此,人们往往将适合于偏心螺杆泵的"有关文字"简单照搬到旋转柱塞泵身上,而忽视了它们在特性上的差异,最终导致旋转柱塞泵使用配置不正确,其主要表现在旋转柱塞泵在工作时所使用的转速不当。
经常听到有关旋转柱塞泵在高转速范围内使用的情况。令人感到惊讶!因为将偏心螺杆泵的"高速"应用到旋转柱塞泵后会加剧旋转柱塞泵的磨损。一项有关旋转柱塞泵的科学试验中得出的结论:旋转柱塞泵可以在高速下经济的运行,旋转柱塞泵单位流量内的效率随转速的提高而提高。也就是说:只有在高速旋转的条件下旋转柱塞泵的经济效率才高,但同时磨损也严重。在实际应用中,人们往往宁愿使用较小的泵在高速下运行,也不愿意使用大流量的泵在低速下运行。在流量不变时,流量小的旋转柱塞泵可以使用较高的转速,有着较好的工作效率,同时其投资和维修(易损件费用)费用也较低。然而供水设备现场试验的结果却得出了完全相反的结论。

供水设备现场试验

三台叶片泵从初级发酵反应釜中向发酵塔中传送呈泡沫状粘稠的发酵介质。当每小时流量为55m3/h、压力为3bar时,三台叶片泵输送时可达整个TS指数的4%。而TS指数的变化,也将导致泵的输出量的变化,而对这种流量的变化进行调节是相当困难的。当用更高的转速输出这种发酵泡沫介质时,叶片泵已不能胜任此工作了。因此,人们决定另选中型规格且转速较低的旋转柱塞泵继续进行试验(理论每转输出量3.8Qth,转速272转/分,本文中编号为1)。这样一来,可以达到的TS指数为9%,最好时可达12%。原则上人们对旋转柱塞泵的表现是满意的,只是对旋转柱塞泵的使用寿命感到不理想。由于这是一个理想的野外现场试验场地,所以又进行了再次试验:三个不同的叶片泵,一个较大、转速较低(5.03Qth,218转/分,本文中编号为2);两个稍微小一点的,转速较高(2.53Qth,414~550转/分,本文中编号为3和4)。
结果非常明确:以泵1为标准,在要求、条件相同的情况下泵4的使用寿命是泵1的1.4倍!同时,它的维修保养费用低。可以看出:小型、高速旋转的旋转柱塞泵的定期维修费用也突破了115%大关。如果不考虑旋转柱塞泵的采购费用,通过平均维修费用和使用寿命的比值可以得到生产设备用户非常感兴趣的数据:单位工作小时内的易损件费用或者每立方米输送量的平均易损件维修费用。这里面的差距很大,从40%~116%。较小的泵具有采购费用较低、较小的易损件维修费用和较长的使用寿命。
对设备的使用者,根据简化了的理论得出的特征值更是令人感兴趣。简化时,将采购费用、前三次的易损件维修费用合称使用费3Z;在后面的计算和说明中还要用到。适时的维修,使泵4的这笔费用达52%,是几种对比组中的最佳。它描述了泵的采购成本和易损件的维修费用与使用寿命之间的关系。其总量仅比作为标准的1号泵费用的一半多一点。

被输送介质的粘度也有着重要的作用

作为正确的选择应该是3号泵。该系统将来输出的介质TS值要高一些,在这种较高的TS值影响下相当于所需的真空压力为0.5bar,以便能吸入粘稠的泡沫介质。在被输送介质粘度增加时,可能会使泵的吸入腔在高速下充满不完全,也就是说不能完全吸入粘稠的介质,从而使泵的效率大大下降。另一方面,被输送介质粘稠时泵可以将它们在泵的内部更好的压实,不需很高的转速即可使泵达到很高的效率。因此,旋转柱塞泵的最佳使用情况必须考虑到被输送介质的粘度,或者说:旋转柱塞泵最佳的转速与被输送介质的粘度有关。基本原则是:被输送介质的粘度越高,旋转柱塞泵的转速应越低。

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