论螺杆泵在乳化炸药生产中的作用

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第8期   作者:李锋
[导读] 螺杆泵的压力是由吸入腔内的压力经过各级密封腔增大到排出腔压力
        李锋
        青海海西东诺化工有限公司   青海,海西州  817000    62222419890418****
        
        摘要: 螺杆泵的压力是由吸入腔内的压力经过各级密封腔增大到排出腔压力,是逐渐建立的。  压力建立慢,除了有低脉动的优点外,声压级也很低,并具有保证输送介质完好,不会快速老化的优点。在理论上螺杆泵是无脉动的,因为每个旋转角排出相同体积的流量。实际上由于加工的误差和存在间隙以及工作长度不是密封腔的整倍数等原因,还是会存在一些脉动。但其排出压力的脉动远远小于其他类型泵。压力脉动会引起整个装置的振动,是噪声增大的一个很重要的原因。因此压力动小这一重要特性也使它优于很多类型的泵,因而在液压等系统中得到优先采用。通过了解螺杆泵的工作原理,特点分析它的不可代替性及对使用过程中出现的故障进现象列举并给出处理方式。
        
        关键字:螺杆泵,工作原理,不可替代性,故障,处理方式      


1国内外乳化炸药螺杆泵安全性的研究现状
        在致力于提高乳化炸药螺杆泵安全性研究方面,国内外报道比较多的是螺杆泵的结构设计和重要性能参数 (包括间隙、流量、压差、净压头和转速等) 的分析,尽量减少泵的断流和吸空,预防爆炸事故的发生[5]。但对螺杆泵转子同轴度误差与安全性的关系研究则较少,我国目前尚无国家标准或行业标准,对安装螺杆泵联轴器的同轴度也缺乏有效的校验手段。据日本火炸药资料报道,国外同类民爆设备同轴度校验方法不当可能造成大约 60% 的螺杆泵损坏。同轴度超差后,使轴承加剧磨损,造成泄漏、振动、能耗增大和疲劳损坏等不良缺陷,严重的造成零部件的过度磨损,产生“热点”, 如果输送基质断流,则可能导致乳化基质的分解和爆炸。

2螺杆泵工作原理
 
        螺杆泵是依靠泵体与螺杆所形成的啮合空间容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。螺杆泵按螺杆数目分为单螺杆泵、双螺杆泵和三螺杆泵等。双螺杆泵。当主动螺杆转动时,带动与其啮合的从动螺杆一起转动,吸入腔一端的螺杆啮合空间容积逐渐增大,压力降低。液体在压差作用下进入啮合空间容积。当容积增至最大而形成一个密封腔时,液体就在一个个密封腔内连续地沿轴向移动,直至排出腔一端。这时排出腔一一端的螺杆啮合空间容积逐渐缩小,而将液体排出。螺杆泵的工作原理与齿轮泵相似,只是在结构上用螺杆取代了齿轮。螺杆泵的流量和压力脉冲很小,噪声和振动小,有自吸能力,但螺杆加工较困难。泵有单吸式和双吸式两种结构,但单螺杆泵仅有单吸式。必须配带安全阀,以防止由于某种原因如排出管堵塞使泵的出口压力超过容许值而损坏泵或原动机。

3 螺杆泵的分类及特点
 
        3.1螺杆泵的分类:
        3.1.1螺杆泵按螺杆数量分为
        3.1.2单螺杆泵一一单根螺杆在泵体的内螺纹槽中啮合转动的泵。
        3.1.3双螺杆泵一一由两个螺杆相互啮合输送液体的泵。
        3.1.4三螺杆泵一一由多个螺杆相互啮合输送液体的泵。
        3.2螺杆泵的特点  (螺杆泵属回转运动的容积式泵)
   3.2.1具有自吸能力;
    3.2.2理论流量仅取决于运动部件的尺寸和转速;
    3.2.3额定排出压力与运动部件的尺寸和转速无直接关系,主要受密封性能、结构强度和原动机功率的限制;
    3.2.4具有回转泵无需泵阀、转速高和结构紧凑的优点。同时:
    3.2.5没有困油现象,流量和压力均匀,故工作平稳,噪声和振动较少;
    3.2.6轴向吸入,不存在妨碍液体吸入的离心力的影响,吸入性能好。三螺杆泵在一定条件下允许吸上真空高度可达8m水柱,单螺杆泵可达8.5 m水柱;
    3.2.7三螺杆泵受力平衡和密封性能良好,允许的工作压力高,可达20MPa,特殊时可达40MPa。

单螺杆泵和非密封型双螺杆泵额定排出压力不宜太高,单螺杆泵最大不超过2, 4MPa;双螺杆泵不超过1. 6MPa;
    3.2.8对所输送的液体搅动少,水力损失可忽略不计,适于输送不宜搅拌的液体(如供给油水分离器的含油污水);
    3.2.9零部件少,相对重量和体积小,磨损轻,维修工作少,使用寿命长,
        3.2.10螺杆的轴向尺寸较长,刚性较差,加工和装配要求较高。三螺杆泵的价格较高(约为同规格齿轮泵的5倍),但非密封型双螺杆泵和单螺杆泵价格低于往复泵。

5 螺杆泵和离心泵的区别
    5.1 螺杆泵的压力是由吸入腔内的压力经过各级密封腔增大到排出腔压力,是逐渐建立的。  压力建立慢,除了有低脉动的优点外,声压级也很低,并具有保证输送介质完好,不会快速老化的优点。在理论上螺杆泵是无脉动的,因为每个旋转角排出相同体积的流量。实际上由于加工的误差和存在间隙以及工作长度不是密封腔的整倍数等原因,还是会存在一些脉动。但其排出压力的脉动远远小于其他类型泵。压力脉动会引起整个装置的振动,是噪声增大的一个很重要的原因。因此压力脉动小这一重要特性也使它优于很多类型的泵,因而在液压等系统中得到优先采用。
 
    5.2离心泵是叶片式泵的一种,这种泵主要靠一个或数个叶轮旋转时产生的离心力而输送液体。离心泵的流量范围很大,一般在5一20000mrf/h,流量和压力都二乎稳,没有波动。离心泵的转速较高,可以与电动机汽轮机直接相连,  传动机构简单紧凑,操作才便可靠,调节和维修容易,易于实现自动化和远距离操作,因此购置和修理费用都较低廉。离心泵在起动前需先灌泵或用真空泵将泵内空气抽出。液体粘度对泵的性能影响较大,当液体粘度增加时,泵的流量、扬程、  吸程和效率都会显著地降低。离心泵在小流量高扬程的情况下应用受到一定的限制,因为小流量离心泵泵体流道很窄  制造困难,同时效率也很低。

6螺杆泵优点及缺点
    6.1优点:
        6.1.1.  压力和流量范围宽阔。  压力约在3.4-340千克力/Cm2,流量可达100cm3/分;
        6.1.2运送液体的种类和粘度范围宽广;
        6.1.3因为泵内的回转部件惯性力较低,故可使用很高的转速;
        6.1.4吸入性能好,具有自吸能力;
        6.1.5流量均匀连续,振动小;
    6.1.6与其它回转泵相比,对进入的气体和污物不太敏感;
        6.1.7结构坚实,安装保养容易;
                
6.2缺点:
        6.2.1螺杆的加工和装配要求较高;
        6.2.2泵的性能对液体的粘度变化比较敏感;
        6.2.3泵体剧烈振动或产生噪音通过以上对螺杆泵优点和缺点的分析,我们可以比较清晰的了解到,螺杆泵是种工作压力、工作流量大的泵设备,在其工作时,它的转速高,以保障工作效率,平常的保养工作也简单,为人们的生产使用提供了很好的帮助。虽然它也有不足,但是瑕不掩瑜,它的使用还是得到了众多肯定。

结论
    根据乳化炸药的工艺技术特点充分了解到螺杆泵在生产中的作用,并结合螺杆泵的结构和工作原理探讨了如何加强螺杆泵的安全管理及日常维护,确保生产线产品质量。并得出结论乳化炸药生产中不可以取消螺杆泵的使用,因为它的优点有压力和流量范围宽阔( 压力约在3.4-340千克力/Cm2,流量可达100cm3/分);运送液体的种类和粘度范围宽广; 泵内的回转部件惯性力较低,故可使用很高的转速; 吸入性能好,具有自吸能力; 流量均匀连续,振动小;与其它回转泵相比,对进入的气体和污物不太敏感;结构坚实,安装保养容易等优点。
                
                
                
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