螺桿泵前世今生-螺桿泵知識大全

我們常見的水泵知識大家或許清楚，可能您還不了解螺桿泵前世今生-螺桿泵知識大全，接下來由小編給大家介紹一下螺桿泵前世今生-螺桿泵知識大全的技術(shù)知識吧！

引言：

螺桿泵屬容積式轉(zhuǎn)子泵，誕生于1931年。由于結(jié)構(gòu)獨特，有自吸能力、效率高、體積小、工作可靠，且可輸送粘度范圍寬廣的各種介質(zhì)，螺桿泵被廣泛應(yīng)用于石油化工、航運、電力、機械液壓系統(tǒng)、食品、造紙、污水處理等工業(yè)部門。

作為節(jié)能和節(jié)材產(chǎn)品，螺桿泵在我國的應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大，需求量連年增長，越來越受到重視。雖然我國國內(nèi)的螺桿泵與國外專業(yè)公司相比 還存在差距，但隨著我國螺桿泵科研力量的投入及應(yīng)用實踐的增多，螺桿泵在替代原來傳統(tǒng)技術(shù)方面必將取得良好的使用效果，實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)材效益。

***部分 螺桿泵的基本知識

螺桿泵的家族雖然稱不上龐大，但是按照螺桿的標(biāo)準(zhǔn)，它也可以分為不同的類型。本文著重介紹最為常用的單螺桿泵、雙螺桿泵以及三螺桿泵。

1、 單螺桿泵的介紹

單螺桿泵是一種新型的內(nèi)嚙合回轉(zhuǎn)式容積泵。主要工作部件是偏心螺桿（轉(zhuǎn)子）和固定的襯套（定子）。

與其他泵相比，單螺桿泵有著自己獨特的優(yōu)勢：

和離心泵相比，單螺桿泵不需要裝閥門，而流量是穩(wěn)定的線性流動。

和柱塞泵相比，單螺桿泵具有更好的自吸能力。

和隔膜泵相比，單螺桿泵可輸送各種混合雜質(zhì)，含有氣體及固體顆?；蚶w維的介質(zhì)，也可輸送各種腐蝕性物質(zhì)。

和齒輪泵相比，單螺桿泵可輸送高粘度的物質(zhì)。

與柱塞泵、隔膜泵及齒輪泵不同的是，單螺桿泵可用于藥劑填充和計量。

2.雙螺桿泵的介紹

單從結(jié)構(gòu)上而言，雙螺桿泵是外嚙合的螺桿泵。它利用相互嚙合，互不接觸的兩根螺桿來抽送液體。在結(jié)構(gòu)型式上雙螺桿泵也很齊全，有臥式、 立式、帶加熱套等各種類型，可以輸送有顆粒的低粘度或高粘度介質(zhì)，根據(jù)顆粒大小調(diào)節(jié)螺桿間距，選用正確的材質(zhì)，甚至可以輸送許多腐蝕性介質(zhì)。

雙螺桿泵作為一種容積式泵，泵內(nèi)吸入室應(yīng)與排出室嚴(yán)密地隔開。這就要求泵體與螺桿外圓表面及螺桿與螺桿間隙應(yīng)盡可能小些。同時螺桿與泵體、螺桿與螺桿間又相互形成密封腔，保證密閉，否則就可能有液體從間隙中倒流回去。

雙螺桿泵獨特的結(jié)構(gòu)使它可以實現(xiàn)無攪拌、無脈動、平穩(wěn)的輸送各種介質(zhì)；由于泵體結(jié)構(gòu)保證泵的工作元件內(nèi)始終存有泵送液體作為密封液體，因此雙螺桿泵有很強的自吸能力，且能汽液混輸。雙螺桿泵的特殊設(shè)計還保證了泵有高的吸入性能即很小的NPSHr值。

雙螺桿泵又可分為內(nèi)置軸承和外置軸承兩種形式。在內(nèi)置軸承的結(jié)構(gòu)型式中軸承由輸送物進(jìn)行潤滑。外置軸承結(jié)構(gòu)的雙螺桿泵則是工作腔同軸承 分開。這種泵的結(jié)構(gòu)和螺桿間存在側(cè)間隙，獨立潤滑的外置軸承允許其輸送各種非潤滑性介質(zhì)。此外，調(diào)整同步齒輪使得螺桿不接觸，同時將輸出扭矩的一半傳給從 動螺桿。如所有螺桿泵一樣，外置軸承式雙螺桿泵也有自吸能力，而且多數(shù)泵輸送元件本身都是雙吸對稱布置，可消除軸向力，也有很大的吸高。

外置軸承的雙螺桿泵結(jié)構(gòu)的優(yōu)點大大拓寬了雙螺桿泵的使用范圍，即：除了輸送潤滑性良好的介質(zhì)外，還可輸送大量的非潤滑性介質(zhì)，各種粘度 （最高粘度可達(dá)3*106mm/s）的介質(zhì)以及具有腐蝕性（酸、堿等性質(zhì)），磨蝕性的液體；另外雙螺桿泵由于其恒定間隙的存在以及型線上的特點，其屬于非 密封型容積泵，因此除了輸送純液體外，還可輸送氣體和液體的混合物，即汽液混輸，這也是雙螺桿泵非常獨特的優(yōu)點之一；雙螺桿泵還可干轉(zhuǎn)：由于運動部件在工 作時互不接觸，因此短時的干轉(zhuǎn)不會破壞泵元件，這種特點給自動控制的流程提供了極大的方便，但干運轉(zhuǎn)時間受多種因素限制，一般很短。另外雙螺桿泵在輸送過 程中無剪切，無乳化作用，因此不會破壞分子鏈結(jié)構(gòu)和工況流程中所形成的特定的流體性質(zhì)，并且由于傳動依靠同步齒輪，泵運轉(zhuǎn)噪音低，振動小，工作平穩(wěn)。

外置軸承式雙螺桿泵的種種特性使它在油田化工和船舶工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。它還可根據(jù)各種使用情況分別采用普通鑄鐵、不銹鋼等不同材料制造；輸送溫度可達(dá)250℃；而且具有不同方式的加熱結(jié)構(gòu)，理論流量可達(dá)2000立方米/小時。

3. 三螺桿泵的簡單介紹

三螺桿泵是轉(zhuǎn)子式容積泵，它是利用螺桿嚙合原理，依靠旋轉(zhuǎn)的螺桿在泵套內(nèi)相互嚙合。

它主要是由固定在泵體中的襯套(泵缸)以及安插在泵缸中的主動螺桿和與其嚙合的兩根從動螺桿所組成。三根互相嚙合的螺桿，在泵缸內(nèi)按每個導(dǎo)程形成為一個密封腔，造成吸排口之間的密封。

三螺桿泵把被輸送的介質(zhì)封閉在嚙合腔內(nèi)，沿螺桿軸向連續(xù)勻速地推至排出口，為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的壓力。工作時，兩端分別作用液體的吸排壓 力，對螺桿產(chǎn)生軸向推力。此外，還通過主動螺桿的中央油孔將 高壓油引入各螺桿軸套的底部，從而在螺桿下端會產(chǎn)生一個與軸向推力方向相反的平衡推力。所以，對于壓差小于10千克力/cm2的小型泵，可以采用止推軸 承。

由于兩從動螺桿與主動螺桿左右對稱嚙合，三螺桿泵作用在主動螺桿上的徑向力完全平衡，主動螺桿不承受彎曲負(fù)荷。從動螺桿所受徑向力沿其 整個長度都由泵缸襯套來支承，不需要在外端另設(shè)軸承，基本上也不承受彎曲負(fù)荷。在運行中，螺桿外圓表面和泵缸內(nèi)壁之間形成的一層油膜，可防止金屬之間的直 接接觸，使螺桿齒面的磨損大大減少。

三螺桿泵和其它容積泵一樣，當(dāng)泵的排出口完全封閉時，泵內(nèi)的壓力就會上升到使泵損壞或使電動機過載的危險程度。所以，在泵的吸排口處，就必須設(shè)置安全閥。軸封通常采用機械軸封，并可根據(jù)工作壓力高低采取不同的形式。

三螺桿泵顯著的特點是結(jié)構(gòu)簡單、壓力脈動小、流量穩(wěn)定、工作平穩(wěn)可靠、允許高轉(zhuǎn)速、噪音低、效率高、壽命長，有自吸能力。根據(jù)所輸送介 質(zhì)需要，螺桿泵裝置可提供加熱或冷卻結(jié)構(gòu)。它適用于輸送各種無腐蝕性油類及類似油和潤滑性液體。輸送液體的粘度范圍一般為 3.0~760mm2/s(1.2~100°E)，高粘度介質(zhì)可通過加溫降粘后輸送，其溫度一般不超過150℃。其流量范圍一般為0.2~250m3 /h，最高工作壓力可達(dá)4MPa。

目前，三螺桿泵廣泛應(yīng)用于石油、化纖、冶金、機械、電力、機床、船舶、玻璃、公路等各行各業(yè)。三螺桿泵適用于輸送燃料油、潤滑油、液壓 油、原油、瀝青及其他類似油的潤滑性液體。三螺桿泵在工業(yè)領(lǐng)域中作潤滑泵，在液壓系統(tǒng)中作液壓泵，在燃油系統(tǒng)中作輸送及增壓泵；在輸油系統(tǒng)中作輸送及加油 泵。

第二部分 螺桿泵的工作原理及性能

雖然螺桿泵有著不同的類型，應(yīng)用于不同領(lǐng)域螺桿泵的特點也不盡相同。但從根本而言，螺桿泵的基本工作原理是一致的。

1、螺桿泵的基本工作原理

螺桿泵是利用螺桿的回轉(zhuǎn)來吸排液體的。中間螺桿為主動螺桿，由原動機帶動回轉(zhuǎn)，兩邊的螺桿為從動螺桿，隨主動螺桿作反向旋轉(zhuǎn)。

各螺桿相互嚙合，螺桿與襯筒內(nèi)壁緊密配合，在泵的吸入口和排出口之間， 就會被分隔成一個或多個密封空間。隨著螺桿的轉(zhuǎn)動和嚙合，這些密封空間在泵的吸入端不斷形成，將吸入室中的液體封入其中，并自吸入室沿螺桿軸向連續(xù)地推移 至排出端，將封閉在各空間中的液體不斷排出。這就是螺桿泵的基本工作原理。

從上述工作原理可以看出，可以更清晰地了解螺桿泵的優(yōu)點：

壓力和流量范圍寬闊；運送液體的種類和粘度范圍寬廣；因為泵內(nèi)的回轉(zhuǎn)部件慣性力較低，故可使用很高的轉(zhuǎn)速；吸入性能好，具有自吸能力；流量均勻連續(xù)，振動小，噪音低；與其它回轉(zhuǎn)泵相比，對進(jìn)入的氣體和污物不太敏感；結(jié)構(gòu)堅實，安裝保養(yǎng)容易。

相應(yīng)地，螺桿泵存在的缺點也比較明顯：螺桿的加工和裝配要求較高；泵的性能對液體的粘度變化比較敏感。

2、螺桿泵的性能

螺桿泵的性能參數(shù)有兩項：排量、功率。

螺桿泵的理論排量可由下式計算：Qt=60Ftn m3/h；其內(nèi)部泄漏量一般用Qs來表示：Qs=αp/σm。

泵在壓送不同粘度的液體時，其排量會發(fā)生變化。

排量和粘度的關(guān)系可由下式表示：Q2=Qt-(Qt-Q1)(σ1/σ2)m

螺桿泵的軸功率一般為水功率、摩擦功率和泄漏損失功率這三部分的總和。

水功率是指單位時間內(nèi)泵傳給液體的能量，也稱輸出功率；摩擦功率是指液體粘性阻力產(chǎn)生的摩擦損失；泄漏損失是指液體從高壓處漏回低壓處所造成的功率損失。 當(dāng)泵運送的液體粘度不同時，泵的軸功率也將不同。

第三部分 螺桿泵的選型

螺桿泵應(yīng)用廣泛，有“螺桿泵可以輸送任何介質(zhì)”的說法。但這不是說某一種螺桿泵可輸送所有的介質(zhì)，而是根據(jù)介質(zhì)的特性和性能參數(shù)數(shù)要求 可以選擇螺桿泵的不同類型。如果無意中挑選到不合適的泵螺桿泵，很有可能會帶來不必要的麻煩。單螺桿泵、雙、三和五螺桿泵，各有優(yōu)點，在推廣應(yīng)用螺桿泵時 必須有選擇，只有充分利用其各自的特點，才能更好的實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)材、增效益或滿足某種特殊要求。下面以常見的單螺桿泵、雙螺桿泵以及三螺桿泵為例介紹一些 螺桿泵選型中的技巧。

Ⅰ、單螺桿泵的選型要點

單螺桿泵的選擇主要集中在以下幾個參數(shù)上：

1.單螺桿泵的壓力確定：

單螺桿泵***輸出壓力是根據(jù)襯套級數(shù)即襯套（定子）的導(dǎo)程數(shù)來確定：

1級：最高工作壓力為0.6 MPa；

2級：最高工作壓力為1.2 MPa；

4級：最高工作壓力為2.4 MPa；

由于輸送介質(zhì)情況不同，對于含有嚴(yán)重磨損性的介質(zhì)，根據(jù)輸送壓力要求來選擇合適的定子級數(shù)。

2.單螺桿泵轉(zhuǎn)速的選擇：

單螺桿泵由于其結(jié)構(gòu)特點，大部分使用在輸送較高粘度的液體及含有顆粒的液體，因此其轉(zhuǎn)數(shù)的選擇非常關(guān)鍵。對于單螺桿泵轉(zhuǎn)速的選擇則主要依據(jù)介質(zhì)的磨損性以及介質(zhì)粘度。

以下兩個列表僅供參考：

3.單螺桿泵襯套橡膠材料的選擇：

單螺桿泵襯套為橡膠制品，也是單螺桿泵的一個易損件，它的選擇好壞，直接影響襯套的壽命，一般正常情況下襯套的壽命為3-6個月，如果選用不當(dāng)，襯套可能從鋼管中脫落或橡膠掉塊。

4.材料組合選擇：

輸送不同性質(zhì)的介質(zhì)，需不同材料組合。

5.性能：

一般單螺桿泵的性能表或特性曲線都是以20℃清水為介質(zhì)（粘度為1cst）時的數(shù)據(jù)，對于輸送不同粘度下的流量與軸功率不同。

6.軸封：

根據(jù)需要和輸送介質(zhì)，可采用機械密封和填料密封兩種，且這兩種結(jié)構(gòu)具有互換性。

7.泵的驅(qū)動方式：

由于單螺桿泵為低速泵，泵的驅(qū)動方式較多，一般有低速電機直聯(lián)（6級、8級）、齒輪減速電機驅(qū)動、無級變速電機驅(qū)動等方式。

Ⅱ、雙螺桿泵選型技巧

雙螺桿泵、三螺桿泵統(tǒng)稱為多螺桿泵。多螺桿泵發(fā)明以來，已廣泛用于泵送原油、燃料油、潤滑油、動力液、食品、化學(xué)劑及合成纖維漿。目前全球約有上百萬臺多螺桿泵在運轉(zhuǎn)。應(yīng)用如此廣泛的多螺桿泵在選擇上當(dāng)然也很為慎重。

對于雙螺桿泵的選擇也即是對其性能參數(shù)的選擇：

1.流量：

作為容積式泵，影響雙螺桿泵流量的因素主要有轉(zhuǎn)速、壓力以及介質(zhì)的粘度。

螺桿泵在工作時，兩螺桿及襯套之間形成密封腔，螺桿每轉(zhuǎn)動一周便由進(jìn)口向出口移出一個密封腔，即一個密封腔體積的液體被排出去。在泵內(nèi)部不出現(xiàn)泄漏的理想狀態(tài)下，泵的流量與轉(zhuǎn)速成正比。

但實際工作過程中，泵的密封腔有一定的間隙，且密封腔前、后存在壓差，因此，有一部分液體回流，即存在泄漏。隨著密封腔前、后壓差升高，泄漏量逐漸增大。對于不同型線和結(jié)構(gòu)，影響大小也各不相同。

對于雙螺桿泵，粘度大的流體比粘度小的液體的泄漏要小，泄漏量與介質(zhì)粘度有一定的比例關(guān)系。

2.壓力：

雙螺桿泵的工作壓力由出口負(fù)載決定，即出口阻力來決定。出口阻力與泵的出口處的壓力是匹配的，出口阻力越大，工作壓力也越大。若想知道壓力，則需要用流體力學(xué)的知識對出口阻力精確的計算。

3.軸功率：

泵的軸功率分為兩部分，即：液壓功率（壓力液體的能量）和摩擦功率。 對于確定的壓力和流量，其液壓功率是一定的，因此影響軸功率的因素為摩擦率。

摩擦功率是由于運動部件的摩擦而消耗的那部分功率。顯然摩擦功率是隨著工作壓差的增加而增加的，并且介質(zhì)粘度的增加也會引起液體摩擦功率的增加。因此在選擇配套電機時，介質(zhì)的粘度也是一個非常重要的參考數(shù)據(jù)。尤其在輸送高粘度介質(zhì)時，需要作比較精確的計算。

4.吸上性能：

泵工作分為以下幾個階段：吸入，此時液體連續(xù)不斷地沿吸入管道移動；旋轉(zhuǎn)的螺桿把能量傳給工作液體；壓出，此時液體帶有克服壓出管道系統(tǒng)所有阻力所必需的壓力從泵中排出。

在以上三個階段中，最為重要的階段是必須保證泵的吸上條件，泵才能正常工作，這是泵工作的重要條件，否則就會發(fā)生氣蝕，即引起振動，噪音等問題。

5.汽蝕余量：

泵的汽蝕余量與泵的轉(zhuǎn)速，導(dǎo)程以及泵所輸送介質(zhì)的粘度等因素都有關(guān)系，它隨軸向流速，工作粘度的增大而增大。在吸入條件不好的情況下，宜選擇小導(dǎo)程的雙螺桿泵。這在選型時是很重要的。

6.雙螺桿泵的轉(zhuǎn)速選擇常牽涉以下問題：

通過選擇合適的泵轉(zhuǎn)速，以達(dá)到適當(dāng)?shù)男阅軈?shù)如流量等。

隨著粘度的不同，泵的轉(zhuǎn)速亦應(yīng)有所改變。

轉(zhuǎn)速的選擇實質(zhì)也是吸上性能的問題，尤其是在高粘度的情況下，如果轉(zhuǎn)速選得過高，就會引起吸入不足，從而產(chǎn)生噪音和振動等問題。因此需遵照有關(guān)原則選擇轉(zhuǎn)速。

綜上所述，要綜合地考慮以上各種因素，通過一系列的計算才能精確地知道泵的實際流量是否符合工況要求。

Ⅲ、三螺桿泵的選型常識

盡管三螺桿泵有諸多優(yōu)勢，但若選型不當(dāng)，則不僅得不到滿意的運行效果，而且會導(dǎo)致泵的噪音和振動，甚至嚴(yán)重?fù)p壞泵的內(nèi)部零件，使泵系統(tǒng)不能正常工作，因此，選型人員應(yīng)多方慎重考慮，合理選型，必要時應(yīng)向有關(guān)技術(shù)人員咨詢。

三螺桿泵選型時，要盡可能詳盡地了解泵的使用條件，除了運行參數(shù)，如流量，壓力需要清楚以外，輸送介質(zhì)的特性如介質(zhì)的腐蝕性，含汽量，含固溶物的比率及固體顆粒的大小，以及介質(zhì)的工作溫度，粘度，比重，對材料的腐蝕性等和泵裝置的吸入條件，安裝條件均要了解。

類似于單螺桿泵和雙螺桿泵，三螺桿泵的選擇也主要從性能參數(shù)上去考慮。

泵轉(zhuǎn)速的選擇主要是依據(jù)被輸送介質(zhì)粘度和規(guī)格來確定其范圍。

輸送高粘度介質(zhì)時，泵應(yīng)選低轉(zhuǎn)速，若粘度較低，相應(yīng)可選擇高轉(zhuǎn)速：介質(zhì)粘度＞20°E時，對于大規(guī)格的泵（主桿外徑60mm以上），轉(zhuǎn) 速以970rpm或720rpm為宜，如果粘度更高（粘度〉80°E）如粘膠液，可降低轉(zhuǎn)速使用，推薦200-500rpm；對于小規(guī)格的泵，介質(zhì)粘度〉 20°E時，轉(zhuǎn)速以1450rpm或970rpm為宜，如果粘度更高（粘度〉80°E），可降低轉(zhuǎn)速使用，推薦300-600rpm；

由于泵的轉(zhuǎn)速越高，在相同性能參數(shù)下，泵的體積就越小，但由于轉(zhuǎn)速高，摩擦功率高，泵的磨損就大，壽命就短，如果輸送介質(zhì)的潤滑性比較差或含有微量雜質(zhì)，應(yīng)選擇較低轉(zhuǎn)速，以使泵保持較長的壽命，推薦在1450rpm以下。

結(jié)構(gòu)的選擇可根據(jù)泵的安裝和使用條件參考三螺桿泵的系列和型式來進(jìn)行，這其中又有四個可參考的原則：輸送潤滑性油類，溫度在80℃以下 選擇內(nèi)置軸承結(jié)構(gòu)的泵；溫度超過80℃或輸送介質(zhì)潤滑性差時，選擇外置軸承結(jié)構(gòu)的泵；輸送流動性差，粘度較高的介質(zhì)或需要所輸送介質(zhì)進(jìn)行加熱或保溫時選擇 雙層加熱泵體結(jié)構(gòu)的泵；高溫輸送時，應(yīng)選擇耐高溫的材料所制成的泵。

另外，根據(jù)不同的情況，要綜合考慮泵的材料組合、吸入能力、配套電機的選配的因素。只要選型得當(dāng)，維護(hù)合理，三螺桿泵就可保證令人滿意的運行。

第四部分 螺桿泵的應(yīng)用

對螺桿泵的選型有了一定的掌握，我們可以從具體領(lǐng)域中螺桿泵的應(yīng)用來熟悉一下螺桿泵在實際應(yīng)用中需要注意的因素。我們以其污水處理領(lǐng)域及石油機械領(lǐng)域為例來具體了解一下螺桿泵的應(yīng)用。

Ⅰ、螺桿泵在污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用

螺桿泵因其有可變量輸送、自吸能力強、可逆轉(zhuǎn)、能輸送含固體顆粒的液體等特點，在污水處理廠中，廣泛地被使用在輸送水、濕污泥和絮凝劑 藥液方面。螺桿泵選用應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)、合理、可靠的原則。如果在設(shè)計選型方面考慮不周，會給以后的使用、管理、維修帶來麻煩，所以選用一臺按生產(chǎn)實際需要，合 理可靠的螺桿泵既能保證生產(chǎn)順利進(jìn)行，又可降低修理成本。

一、螺桿泵的轉(zhuǎn)速選用

螺桿泵的流量與轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系，相對于低轉(zhuǎn)速的螺桿泵，高轉(zhuǎn)速的螺桿泵雖能增加了流量和揚程，但功率明顯增大，高轉(zhuǎn)速加速了轉(zhuǎn)子與定子間的磨耗，必定使螺桿泵過早失效，而且高轉(zhuǎn)速螺桿泵的定轉(zhuǎn)子長度很短，極易磨損，因而縮短了螺桿泵的使用壽命。

通過減速機構(gòu)或無級調(diào)速機構(gòu)來降低轉(zhuǎn)速，使其轉(zhuǎn)速保持在每分三百轉(zhuǎn)以下較為合理的范圍內(nèi)，與高速運轉(zhuǎn)的螺桿泵相比，使用壽命能延長幾倍。

二、螺桿泵的品質(zhì)

現(xiàn)在市場上的螺桿泵的種類較多，相對而言，進(jìn)口的螺桿泵設(shè)計合理，材質(zhì)精良，但價格較高，服務(wù)方面有的不到位，配件價格高，訂貨周期長，可能影響生產(chǎn)的正常運行。

國內(nèi)生產(chǎn)的大都仿制進(jìn)口產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，在選用國內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品時，在考慮其性價比的時候，選用低轉(zhuǎn)速，長導(dǎo)程，傳動量部件材質(zhì)優(yōu)良，額定壽命長的產(chǎn)品。

三、確保雜物不進(jìn)入泵體

濕污泥中混入的固體雜物會對螺桿泵的橡膠材質(zhì)定子造成損壞，所以確保雜物不進(jìn)入泵的腔體是很重要的，很多污水廠在泵前加裝了粉碎機，也有的安裝格柵裝置或濾網(wǎng)，阻擋雜物進(jìn)入螺桿泵，對于格柵應(yīng)及時清撈以免造成堵塞。

四、避免斷料

螺桿泵決不允許在斷料的情形下運轉(zhuǎn)，一經(jīng)發(fā)生，橡膠定子由于干磨擦，瞬間產(chǎn)生高溫而燒壞，所以，粉碎機完好，格柵暢通是螺桿泵正常運轉(zhuǎn) 的必要條件之一，為此，有些螺桿泵還在泵身上安裝了斷料停機裝置，當(dāng)發(fā)生斷料時，由于螺桿泵其有自吸功能的特性，腔體內(nèi)會產(chǎn)生真空，真空裝置會使螺桿泵停 止運轉(zhuǎn)。

五、保持恒定的出口壓力

螺桿泵是一種容積式回轉(zhuǎn)泵，當(dāng)出口端受阻以后，壓力會逐漸升高，以至于超過預(yù)定的壓力值。此時電機負(fù)荷急劇增加。傳動機械相關(guān)零件的負(fù) 載也會超出設(shè)計值，嚴(yán)重時會發(fā)生電機燒毀、傳動零件斷裂。為了避免螺桿泵損壞，一般會在螺桿泵出口處安裝旁通溢流閥，用以穩(wěn)定出口壓力，保持泵的正常運 轉(zhuǎn)。

Ⅱ、螺桿泵在石油機械領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用和發(fā)展

螺桿泵應(yīng)用的另外一個重要領(lǐng)域就是石油機械。

在輸送原油方面，以往我國輸送原油主要采用離心式輸油泵，泵型單一，泵效不高，對輸送介質(zhì)的適應(yīng)性差，產(chǎn)品可靠性也不理想。而國外輸油 泵除離心式輸油泵外，則大力發(fā)展和采用多螺桿泵。由于螺桿泵體積小，質(zhì)量輕，可靠性高，特別適合于高溫、高粘度、含固相原油的輸送及原油、水、天然氣多相 流體輸送，尤其是多螺桿泵。

多螺桿泵在原油輸送中具有許多其它類型輸油泵無可比擬的優(yōu)點，在國外已得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用，積累了豐富的經(jīng)驗。目前我國多螺桿泵的 制造技術(shù)雖然與國外仍有一定的差距，制造的多螺桿泵基本上是引進(jìn)或仿造國外泵，但應(yīng)該說也已達(dá)到一定水平。由于多螺桿泵制造技術(shù)復(fù)雜，加工精度高，而且多 螺桿泵用于原油輸送才起步不久，加強多螺桿泵的設(shè)計理論研究以及制造技術(shù)研究、借鑒國外的先進(jìn)技術(shù)和成功經(jīng)驗推動我國多螺桿輸油泵的發(fā)展還是很有必要的。

當(dāng)然，不同類型的螺桿泵在原油輸送方面也存在著不可避免的缺陷，這就要求視具體情況揚長避短，選擇不容類型的螺桿泵。

一般而言，單螺桿泵結(jié)構(gòu)簡單，不怕砂和雜質(zhì)，特別適用于高粘度、高固相原油及油氣水多相輸送。

多螺桿泵輸油的優(yōu)勢則存在于：①輸送流體做連續(xù)勻速直線運動，不產(chǎn)生流量脈動和壓力脈動；②無閉死容積，不會產(chǎn)生困油現(xiàn)象，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)， 噪音??；③能耗小，機械效率高；④工作可靠，壽命長。由于多螺桿泵中各個相對運動接觸面的摩擦磨損很小，故壽命較其它泵長得多，一般可達(dá)30000h以 上。⑤轉(zhuǎn)速高，體積較小。由于多螺桿泵中螺桿受到的液壓力平衡或近于平衡，再加上螺桿容易實現(xiàn)動平衡，螺桿泵轉(zhuǎn)速可以很高(通常為950～2 90Of/rain)，一般僅受吸人條件限制，體積不大的多螺桿泵可以達(dá)到很高的流量；⑥多螺桿泵可輸送稠油和含固體顆粒的原油，含砂量可達(dá)5％ 。雙螺桿泵對輸送原油中的氣和水有較強的適應(yīng)性，可以作為多相泵使用。

在采油方面，螺桿泵的作用更是不可小視。為了螺桿泵在采油實際運行中發(fā)揮更大的效用，很多人付出了大量的心血，改良或研制出很多新成果。例如，空心轉(zhuǎn)子螺桿泵。

空心轉(zhuǎn)子螺桿泵的問世不僅為采油提供了更好更多的便利，也是螺桿泵向前發(fā)展的重要一步。

空心轉(zhuǎn)子螺桿泵采油系統(tǒng)主要由地面部分、電控部分、井下泵及配套工具等4部分組成，其中地面部分、電控部分與常規(guī)螺桿泵采油系統(tǒng)相同， 配套工具包括與空心轉(zhuǎn)子配套用的熱洗閥、測壓閥等；不同的是井下泵由定子和空心轉(zhuǎn)子組成，空心轉(zhuǎn)子采用彎曲型材的模具和設(shè)備將等厚壁空心管一次拉制成型， 中心形成與外壁型線相同的通道。此通道對開辟螺桿泵新的應(yīng)用領(lǐng)域至關(guān)重要，它既可作為壓力測試傳壓通道，還可作為清防蠟熱洗通道。

與常規(guī)螺桿泵采油系統(tǒng)相比，空心轉(zhuǎn)子加工工藝簡單，生產(chǎn)效率高，成本低，不僅節(jié)約材料，減輕轉(zhuǎn)子質(zhì)量，還提高了轉(zhuǎn)子的承載能力，增強了 系統(tǒng)的可靠性?？招霓D(zhuǎn)子螺桿泵采油技術(shù)不僅繼承了常規(guī)螺桿泵的優(yōu)點，還可實施大排量、快速熱洗清防蠟工藝，能實現(xiàn)壓力測試，具有抽油桿柱防脫扣功能。它的 開發(fā)應(yīng)用提高了螺桿泵系統(tǒng)的工藝性能，降低了螺桿泵的費用，拓展了應(yīng)用范圍。隨著配套技術(shù)的日益完善，空心轉(zhuǎn)子螺桿泵有望在剖面測試、同井注采等領(lǐng)域得到 廣泛應(yīng)用。

除了空心轉(zhuǎn)子泵，近年來，在吸收國內(nèi)外井下驅(qū)動螺桿泵系統(tǒng)研究和試驗成果的基礎(chǔ)上，我國還成功研制出了具有國際先進(jìn)水平和自主知識產(chǎn)權(quán)的QLB井下驅(qū)動螺桿泵系統(tǒng)。

國外開展井下驅(qū)動螺桿泵系統(tǒng)研究工作最早的是前蘇聯(lián)和法國，并有產(chǎn)品在采油上使用，但范圍不大。近幾年來，美國也非常重視井下驅(qū)動螺桿泵的研究開發(fā)。

在20世紀(jì)80年代中后期，我國也開展了井下驅(qū)動螺桿泵的研制工作，并申請了多項專利，但無產(chǎn)品在生產(chǎn)中應(yīng)用。到20世紀(jì)末，勝利石油管理局高原泵業(yè)有限責(zé)任公司和勝利石油管理局無桿采油泵公司研究成功具有國際先進(jìn)水平和自主知識產(chǎn)權(quán)的QLB井下驅(qū)動螺桿采油泵系統(tǒng)。

與地面驅(qū)動螺桿泵相比，QLB井下驅(qū)動螺桿泵系統(tǒng)的優(yōu)點是：(1)節(jié)能，抽汲連續(xù)平穩(wěn)，尤其適用于斜井、定向井和水平井；(2)基本上 無地面設(shè)備，地面占用空間?。?3)加深下泵深度，可實現(xiàn)大泵深抽，提高產(chǎn)液量；(4)井下機組的發(fā)熱量可用來加熱井中原油。與電動潛油離心泵相 比，QLB井下驅(qū)動螺桿泵系統(tǒng)的優(yōu)點是：(1)在電動機功率相等，揚程和排量一樣的條件下，用電量比電潛泵小得多；(2)系統(tǒng)效率較高，用于原油粘度高的 油井效率更高；(3)通常，泵內(nèi)自由氣含量超過15％就要加氣體分離器，而井下驅(qū)動螺桿泵在自由氣含量低于40％的條件下，不用考慮氣體分離。

由室內(nèi)試驗和現(xiàn)場試驗結(jié)果來看，QLB井下驅(qū)動螺桿泵系統(tǒng)，具有地面驅(qū)動螺桿泵和電動潛油泵所不具備的許多優(yōu)點，特別適用于含砂油井，稠油重載荷油井采油，有可能替代現(xiàn)用地面驅(qū)動螺桿泵和電動潛油泵。隨著生產(chǎn)成本的逐步降低，有望擴(kuò)大市場占有率，發(fā)展前景廣闊。

第五部分 行業(yè)動態(tài)

我國螺桿泵最早是從20世紀(jì)60年開始引進(jìn)生產(chǎn)的，比起國外螺桿泵技術(shù)的發(fā)展晚了近20年，但是隨著螺桿泵不斷在各行業(yè)發(fā)揮不可替代的作用，我國越來越重視螺桿泵的研制開發(fā)，國內(nèi)螺桿泵在發(fā)展方面也取得了不少的成果。我們在此匯總了國內(nèi)外有關(guān)螺桿泵的資訊，以資共享。

大慶采研院螺桿泵技術(shù)年創(chuàng)效2000萬元

大慶油田公司采油工程研究院4輛裝有空心轉(zhuǎn)子螺桿泵的大貨車日前正式開赴蘇丹，這標(biāo)志著該研究院與蘇丹簽訂的10套螺桿泵供貨合同已開始正式實行。截至目前，由這個研究院攻克并完善的螺桿泵采油配套技術(shù)年累計創(chuàng)效已高達(dá)2000余萬元。

為了穩(wěn)定、擴(kuò)大國內(nèi)市場，研究院堅持多管齊下，想用戶之所想，供用戶之所需。針對吉林油田對攜砂螺桿泵的需求，以及新疆油田高壓細(xì)分注 水等特殊井況和特殊要求，研究院主動出擊，積極與顧客溝通，探討技術(shù)改進(jìn)方案，先后攻關(guān)并完善了大排量分層注水、防砂螺桿泵采油等5項技術(shù)。這些技術(shù)的完 善，不僅滿足了顧客的迫切需要，也使研究院的技術(shù)水平得以升級，新的技術(shù)服務(wù)項目得以迅速增加。研究院先后在吉林油田6個采油廠推廣、應(yīng)用螺桿泵及配套工 具400余套，累計產(chǎn)值1800余萬元，由此穩(wěn)住了東部油田市場。與此同時，為了擴(kuò)大西部油田市場，研究院在青海、長慶、新疆、玉門等油田相繼組織開展螺 桿泵采油配套技術(shù)的應(yīng)用、推廣，并成功進(jìn)軍海洋油田市場，為中海油湛江油田海上大排量分層注水提供了技術(shù)服務(wù)。

為了拓展、培育國際市場，研究院在已有市場上做精特色技術(shù)，并深入研究國際市場的新需求，鞏固、擴(kuò)大市場份額。今年初，當(dāng)?shù)弥_克斯 坦艾旦油田在油田開發(fā)中需要測試油井油壓，常規(guī)螺桿泵不具備測試功能，而偏心測試螺桿泵技術(shù)可以解決這一問題時，該研究院抓住機遇，大力宣傳螺桿泵采油配 套技術(shù)。經(jīng)過多次交流，使對方很快接受了這項技術(shù)。與此同時，研究院還與蘇丹簽訂了10套螺桿泵及其配件的供貨訂購合同，并于近日全部運往蘇丹六區(qū)油田， 隨后，研究院的技術(shù)服務(wù)人員將奔赴當(dāng)?shù)剡M(jìn)行技術(shù)服務(wù)。

中原油田應(yīng)用螺桿泵技術(shù)節(jié)能降耗

中國石化集團(tuán)中原油田采油三廠積極推廣應(yīng)用多種新技術(shù)，建設(shè)“節(jié)能型采油廠”，在結(jié)蠟井中推廣應(yīng)用螺桿泵技術(shù)。螺桿泵技術(shù)是通過帶動井 下螺桿旋轉(zhuǎn)，將液體舉升至地面。它適用于5寸半套管，泵掛小于1600米、出砂、油稠、結(jié)蠟井。該技術(shù)自2005年5月份在明150井試驗以來取得了顯著 效果，與原來用抽油機采油相比，不僅每天可節(jié)約200余度電，而且采收率大大提高了，躺井周期也明顯減少。該廠下步還將在5口井上推廣應(yīng)用該項技術(shù)。

勝利東辛采油廠螺桿泵連續(xù)桿工藝投產(chǎn)成功

2005年7月，勝利東辛采油廠螺桿泵連續(xù)桿工藝投產(chǎn)成功。辛東營組新區(qū)產(chǎn)能區(qū)塊工藝所技術(shù)人員對辛斜井運用螺桿泵連續(xù)桿采油工藝進(jìn)行工藝設(shè)計優(yōu)化，為采油廠運用該采油工藝開采稠油、出砂井斜這類油井開辟一條好路子。

國際勢力也開始進(jìn)入中國螺桿泵市場。

國際一流工業(yè)泵生產(chǎn)企業(yè)科爾法落戶無錫

國際一流工業(yè)泵生產(chǎn)企業(yè)——美國科爾法泵業(yè)集團(tuán)無錫有限公司2005年10月19日建成投產(chǎn)。

美國科爾法泵業(yè)集團(tuán)是世界先進(jìn)的工業(yè)泵和流體控制系統(tǒng)制造商，無錫科爾法泵業(yè)有限公司，是該集團(tuán)在中國投資設(shè)立的***家子公司，主要生產(chǎn)國際一流水平的船用、石油、天然氣、環(huán)境保護(hù)專用泵。

投資半億 耐馳成亞太單螺桿泵制造中心

2005年伊始，具有百年歷史的德國“老字號”家族企業(yè)—耐馳集團(tuán)在中國建立的***獨資企業(yè)耐馳(蘭州)泵業(yè)有限公司，在高新區(qū)圈地30畝，投資5000萬元，全面挺進(jìn)高新區(qū)。

據(jù)蘭州晨報報道，1月6日，耐馳(蘭州)泵業(yè)有限公司與蘭州高新區(qū)管委會舉行了正式的項目簽約儀式。

據(jù)悉，此次該公司在蘭州高新區(qū)建成的企業(yè)，也將是德國耐馳集團(tuán)在全世界的***業(yè)務(wù)領(lǐng)域—亞太地區(qū)的產(chǎn)品生產(chǎn)基地以及亞太地區(qū)單螺桿泵制造中心。

據(jù)了解，耐馳(蘭州)泵業(yè)有限公司主要從事單螺桿泵的設(shè)計、制造、銷售服務(wù)，它是中國單螺桿泵生產(chǎn)量***的企業(yè)。

預(yù)計2010年工程建成后，可實現(xiàn)銷售收入3億元。

鮑諾曼泵業(yè)系統(tǒng)新公司在天津開發(fā)區(qū)開業(yè)

2005年9月23日，鮑諾曼泵業(yè)系統(tǒng)(天津)有限公司開業(yè)慶典在開發(fā)區(qū)舉行。

據(jù)了解，德國約翰和諾爾·鮑諾曼泵業(yè)有限公司始建于1853年，是目前世界上***的雙螺桿泵生產(chǎn)商，產(chǎn)品包括單、雙、三螺桿泵。此外， 鮑諾曼公司還為用戶提供各種配套系統(tǒng)及附件產(chǎn)品的設(shè)計制造和安裝。2004年8月，鮑諾曼公司在天津開發(fā)區(qū)建立了中國***家生產(chǎn)廠——鮑諾曼泵業(yè)系統(tǒng)(天 津)有限公司，該公司是鮑諾曼公司在國外成立的***家生產(chǎn)型的全資子公司，目前主要為母公司配套，預(yù)計明年初生產(chǎn)成套泵及泵系統(tǒng)，以滿足國內(nèi)市場和亞洲市 場的需要。

美國CAN機械采油系統(tǒng)公司雙螺桿泵技術(shù)

美國CAN機械采油系統(tǒng)公司生產(chǎn)了幾種地面和井下雙螺桿泵：井下電動潛油雙螺桿泵，其規(guī)格有直徑137毫米、171毫米、197毫米及 以上；頂部驅(qū)動井下雙螺桿泵，適用于高溫環(huán)境，規(guī)格同上；渦輪原動機或雙螺桿原動機，適用于218℃～350℃高溫，目前正處于實驗階段；地面活動雙螺桿 多相泵；水下雙螺桿高壓多相泵。

它們是容積式泵，可使介質(zhì)在直線通道中軸向運動，比任何一種工業(yè)泵的剪切速率都低，因此產(chǎn)生乳化的可能性最小。此外，所要求的吸入壓力 也很低。其設(shè)計工作溫度為350℃，可在氣液比高達(dá)95％時正常使用。它采用絕熱壓縮，可在低粘度和高含氣量的極限情況下大幅度節(jié)能。專有井下模塊技術(shù)和 獨特的泵－壓縮機／泵螺桿設(shè)計技術(shù)，可使泵內(nèi)壓差高達(dá)24.1兆帕。

該系列雙螺桿泵均為***漏失螺桿設(shè)計，可在低黏度和高黏度下可靠工作。對于高含氣量，因其功耗與泵的波及體積和壓力增量成正比，它在小排量舉升時可節(jié)能。因此，其吸入端為高排量泵級，排出端為低排量泵級，并在兩級泵級間安裝旁通閥。

Rietschle Thomas推出新型干式螺桿真空泵

線性的還是非線性的，這是行家們經(jīng)常詢問的問題。為什么提這種問題呢?這是有關(guān)真空螺桿泵齒形的問題。Rietschle Thomas 公司的發(fā)明給出了明確的答案：非線性的螺桿泵更好。

在過去的一年中，許多重要的真空場合都采用了干式螺桿真空泵。尤其是在化學(xué)工業(yè)、制藥業(yè)等工業(yè)企業(yè)中更是如此。這種螺桿泵的設(shè)計原理非 常簡單：兩個螺桿轉(zhuǎn)子在泵體中相對轉(zhuǎn)動，將吸入的空氣壓縮并推向出口。這種螺桿泵嚙合的齒形為線性。如果人們仔細(xì)地觀察一下機床的熱動態(tài)工作狀態(tài)，就可以 容易地發(fā)現(xiàn)：大部分壓縮功是在螺桿的后三分之一長度上完成的。這一情況使得螺桿壓縮時的表面溫度可達(dá)250℃，因此，在壓縮某些有爆燃危險的氣體時，使用 的安全性往往是一個大問題。

經(jīng)過Rietschle Thomas公司的辛勤研究和努力工作，在新系列Twister 螺桿泵中采用了一種新的螺桿齒形，這種齒形在其壓縮工作區(qū)內(nèi)的升程不是線性的，這種螺桿齒形的優(yōu)點是：壓縮時的溫度較低 、節(jié)省了大量的驅(qū)動能源、 結(jié)構(gòu)緊湊。

由于對結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行了改進(jìn)，提高了這種真空泵的基本性能，它可以單級壓縮得到很高的真空度，而不像以前那樣需要二級壓縮中間冷卻，它具有很好的液體兼容性，結(jié)構(gòu)簡單，可完全實現(xiàn)干式運行。

為了使這種真空泵也能用于普通的工作場合，Rietschle Thomas公司將這種非線性螺桿真空泵設(shè)計出了不同規(guī)格大小的系列產(chǎn)品，例如規(guī)格為100，200 ，320，430，800等等。這些規(guī)格型號都以歐洲真空技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)最終壓力時的吸氣量為標(biāo)準(zhǔn)，該新型螺桿泵最終壓力≤0.3mbar。

較低的最終壓力以及持久的連續(xù)工作，使該泵適合于在下列領(lǐng)域中使用：稀釋劑回收，干燥處理，除氣處理，蒸發(fā)鍍膜，連續(xù)殺菌消毒或斷續(xù)殺菌消毒，真空包裝，原料添加和涂層加工工序等等。

第六部分 螺桿泵標(biāo)準(zhǔn)匯總

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