螺桿泵的應(yīng)用適應(yīng)范圍

胡升龍

（大慶油田有限責(zé)任公司采油五廠一礦，黑龍江 大慶 163000）

螺桿泵和其他的泵相比具有一定的優(yōu)越性，不僅可以實現(xiàn)變量運輸，同時還具有體積小、噪聲低等特點。而且這種泵的自吸能力較強，能夠傳輸一定數(shù)量帶有微小顆粒的液體，基于以上這些優(yōu)勢，在一些工廠中，逐漸淘汰了活塞泵和葉片泵等類型，選擇螺桿泵。螺桿泵的種類較多，可以根據(jù)工作的需要以及運輸介質(zhì)的需求來對其進行更換，提高了工作效率。

一、螺桿泵的概述

螺桿泵主要由兩個部分構(gòu)成，一是泵內(nèi)的螺桿齒形，二是泵套形成的若干密封腔。這兩個部位的反復(fù)吸合，實現(xiàn)介質(zhì)的傳遞。從其工作原理上來看，主要可以分成封閉型螺桿泵和非嚴格密封型螺桿泵兩種。如果泵內(nèi)兩個相鄰的密封腔之間沒有可泄露的空間，就被稱為嚴格密封型。螺桿泵在運行的過程中，不僅流量較為平衡，而且效率高，壽命長。在進行介質(zhì)輸送的過程中，不會形成漩渦，輸送范圍較廣。對于黏度和物質(zhì)的屬性沒有較高的要求。另外，這種螺桿泵可以任意地對固體、液體和氣體等進行輸送，因此，在海洋工程以及石油化工中的應(yīng)用甚廣。通過相關(guān)的調(diào)查可知，這種螺桿泵的功能較為強大，可以傳輸各種介質(zhì)。

二、螺桿泵的分類及應(yīng)用適應(yīng)范圍

上文中已經(jīng)提到，螺桿泵可以對多種介質(zhì)類型進行傳遞，主要是對于不同種螺桿泵而言的。進行介質(zhì)的傳遞，要根據(jù)螺桿泵的種類而定，螺桿泵的類型有很多，其中包括單、雙、三、五螺桿泵等類型。每種泵型都各有優(yōu)勢和不足，因此，要根據(jù)實際傳遞介質(zhì)以及工程的需要來進行螺桿泵的類型的選擇，盡量做到節(jié)約能源，并且提高工作效率。

1 單螺桿泵。這種泵套主要是用橡膠材料制作而成，內(nèi)孔的主要結(jié)構(gòu)為螺旋槽，和金屬螺桿之間存在著諸多的密封腔，金屬螺桿在工作的過程中，主要是做偏心旋轉(zhuǎn)運動，在運動中將低壓區(qū)轉(zhuǎn)移到高壓區(qū)，形成液體的吸入和排出。單螺桿泵在工作過程中，主要可以將含有金屬顆粒的介質(zhì)、輸送到壓出端，較為常見的就是進行污水、泥漿的處理工作，采用單螺桿泵可以最大限度地減少壓力。

2 雙螺桿泵。這種螺桿泵的嚴密程度較強，泵套主要由金屬材質(zhì)制作而成，全柱腔內(nèi)的螺桿進行嚙合，形成若干密封腔結(jié)構(gòu)。雙螺桿泵也可以分為單頭螺旋和雙頭螺旋兩種，如果螺旋的升角很大，就可以帶動副螺桿。所以，雙螺桿泵可以輸送黏度較大的介質(zhì)，所以石油化工行業(yè)主要采用的而是雙螺桿泵結(jié)構(gòu)。

3 三螺桿泵。這種泵的類型也屬于嚴格密封型，同時也是螺桿泵的典型。其工作原理就是依靠一條主螺桿帶動另外兩個子螺桿，每條螺桿中都存在著兩條螺桿線，運行的過程中形成了密封腔，在進行旋轉(zhuǎn)運動的過程中，最高的壓力可以達到30MPa，主要進行潤滑油等介質(zhì)的輸送，但是需要注意的是，介質(zhì)需要沒有任何的腐蝕性和黏度。同時在輸送的過程中需要嚴格按照介質(zhì)數(shù)量以及輸送的比例來進行，所以，這種三螺桿泵在工作中的應(yīng)用范圍相對較窄。

4 五螺桿泵。五螺桿泵的密封程度較為嚴格，可以有一條主螺桿帶帶動四條從動帶。而且每一條螺桿都會具有兩條螺旋線。泵腔中的截面較大，所以介質(zhì)的輸送量也隨之增加。這種螺桿泵的應(yīng)用范圍較為特殊，只能應(yīng)用到船舶或者是艦艇中的輸油工作中。

三、螺桿泵的應(yīng)用性能分析

螺桿泵的運行主要以溶劑效率為依據(jù)，但是螺桿泵的密封性又是影響容積效率的重要因素。所以，在對螺桿泵進行評判的過程中，需要根據(jù)螺桿泵的密封條件來進行分析，這樣才體現(xiàn)出一定的準確性和科學(xué)性。其中分析螺桿泵密封性能的依據(jù)是螺桿泵的四類密封條件:（1）對于嚙合的螺桿齒來說，在運行的過程中需要完全符合嚙合的規(guī)律。（2）螺桿泵需要形成密封腔，其中螺桿螺紋的頭數(shù)和螺桿的根數(shù)是兩個重要的因素。（3）要對襯套的長度進行控制，一般情況下需要超過密封腔的長度。（4）螺桿之間以及襯套之間的間隙應(yīng)該符合運行的標準，盡量將間隙控制在最低的范圍內(nèi)。

符合上述條件的為嚴格密封型螺桿泵，其中密封腔的完善程度主要取決于第一、二類密封條件。螺桿泵的核心技術(shù)是螺桿齒形，不同的齒形不僅直接決定著泵的工作壓力、額定流量、容積效率、振動、噪聲和自吸高度等技術(shù)性能指標的差異，還決定著螺桿加工工藝直至產(chǎn)品成本。對于各種類型的螺桿泵來說，其螺桿齒形是否能達到嚴格密封是判斷該螺桿泵性能指標的一個非常重要的前提因素。這就是第一類密封條件的重要性。

滿足了第一類密封條件后，判斷螺桿泵密封性能的又一個前提依據(jù)是螺桿泵的第二類密封性。在螺桿泵行業(yè)傳統(tǒng)理論中，經(jīng)常引用俗稱為孟氏定律的公式來評判螺桿泵的第二類密封性。滿足孟氏定律的三螺桿泵受到1:3:5 結(jié)構(gòu)比例的限制不能輸送非潤滑性介質(zhì)。而不能滿足孟氏定律的傳統(tǒng)單頭或雙頭雙螺桿泵，因其介質(zhì)粘度的適用范圍廣，在化工、石化、食品、航運、油田等作業(yè)成為不可替代的產(chǎn)品而廣泛應(yīng)用。

如上所述，螺桿泵在化工、石化以及食品方面得到了廣泛的應(yīng)用，主要是由于螺桿泵可以按照孟氏定律來輸送潤滑性的介質(zhì)。但是由于雙螺桿泵的容積以及工作壓力都相對較低，所以在輸送油氣和水的混合物中受到了較大的限制，所以解決雙螺桿泵的問題是現(xiàn)如今工作人員研究的重點。

結(jié)語

在螺桿泵的制作和運用的過程中，主要采用的是螺桿齒形技術(shù)，而工作壓力以及流量、容積等等都是由齒形決定的。不僅如此，還影響到螺桿的加工工藝和成型產(chǎn)品的性能。所以，螺桿的齒形是促進螺桿泵整體性能的重要前提和基礎(chǔ)，需要加強重視。

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