Features of screw pumps

What are the special features of screw pumps? What liquids are they used for? What is the principle of operation? And where is this type of pump used?

 

Today we are focusing on screw pumps. The robust construction, modular design and extensive configuration of these pumps increase process flexibility and operational reliability.

Гвинтові насоси застосовують для перекачування в’язких рідин. Вони продуктивні та забезпечують високий тиск. У цій статті ми поговоримо про їх принцип дії, розглянемо сильні сторони, розповімо про те, де цей тип насосів застосовується.

Гвинтові насоси є об’ємними насосами. Вони відносяться до різновиду роторно-зубчастих і умовно поділяються на одногвинтові та багатогвинтові. Багатогвинтовий насос – це насос, в якому основний провідний гвинт (ротор) має спіральне зчеплення з одним або декількома гвинтами. При обертанні провідного гвинта ведені гвинти також починають обертатися. Багатогвинтові насоси мають великий коефіцієнт корисної дії і можливість створення більш високого тиску на виході. У цій статті ми розглянемо принцип роботи та конструкцію насосів, які найчастіше використовуються на промислових виробництвах – одногвинтових.

Одногвинтові насоси умовно можна розділити на насоси високої продуктивності(для перекачування великих об’ємів продукту) та шнекових насосів(для бочок, «єврокубів» та іншої мобільної тари).

Перші мають масивну конструкцію і призначені для перекачування великого об’єму рідини, при цьому не занурюючи жодну зі своїх частин в ємність. Другі, навпаки, мають у своїй конструкції занурювальну частину такого діаметру, яку можна встановити в заливний отвір бочки. Тим не менш, дані насоси мають схожу конструкцію, є самовсмоктуючими і здатні перекачувати в’язкі рідини.

Let's take a look at the design and principle of operation of a screw pump. Any screw pump can be divided into two parts. The first part drives the pump's working body, thereby causing the pump to pump liquid. It includes a motor and a gearbox. The second part is the mechanical part of the pump, thanks to which the liquid is pumped with a certain capacity and pressure.

The mechanical part

Основними складовими механічної частини гвинтового насоса можна вважати ротор (1), статор (2), вхід/вихід насоса з різьбовим з’єднанням (3), корпус підшипників (4), механічне ущільнення (5) та карданне з’єднання (6). Всі ці деталі послідовно з’єднані один з одним і знаходяться усередині спеціальних опор (7).

How the pump works

Насос підключений до електричного кола або пневматичної лінії. При включенні насоса вал електродвигуна починає обертання з певною кількістю обертів за хвилину. Обертання валу електродвигуна через муфтове з’єднання передається на вал редуктора. Зубчасті колеса редуктора, що знаходяться в послідовному зачепленні, знижують кількість обертів на виході з редуктора і збільшують момент, що крутить. Через перехідний вал, що знаходиться в підшипниковому вузлі, кутова швидкість мотор-редуктора передається на карданний вал або шнек транспортування, який у свою чергу через шарнірне з’єднання приводить в рух ротор насоса.

 

Types of installation of screw pumps

As mentioned in this article, vertical screw barrel pumps are a type of screw pump and are similar in design and principle of operation to horizontal pumps, but have a rather limited scope of application.

The standard screw pump is installed on a horizontal surface and is supported by special supports. The barrel pump is mounted vertically in the tank. However, there are non-standard installation options: vertical for a conventional screw pump and horizontal for a barrel screw pump. The replacement of a horizontal screw pump installation with a vertical arrangement is usually due to the consumer's desire to save production space or in cases where it is simply not possible to install the pump horizontally. This once again confirms the versatility of this type of pump.

Rotor pair geometry

Advantages.

1. Насос об’ємного типу і кожен оберт ротора дорівнює певному об’єму середовища, що перекачується, тому є можливість точного регулювання продуктивності.
2. The pump is self-priming.
3. Так як деталі, що обертаються, безпосередньо з’єднані один з одним, а об’ємні порожнини між статором і ротором герметичні, насос володіє високим коефіцієнтом корисної дії.
4. The pump can be used in both horizontal and vertical positions.
5. The pump can pump liquids in different directions as it has a reverse function.
6. Здатні перекачувати нев’язкі, в’язкі, високов’язкі і навіть неньютонівські рідини.
7. The pumped product is not subjected to either shock or compression, which does not destroy its structure (the flow regime is close to laminar).
8. Different pump designs are available depending on the customer's application.
9. High performance and stable discharge pressure at different rotor speeds.
10. The pump can pump liquids saturated with gases, as it is not sensitive to cavitation and hydraulic shock.
11. Quiet operation of the mechanical part. Only the pump drive is heard during operation.
12. Low power consumption when using an electric motor as a drive.

Application of screw pumps

Гвинтові насоси активно застосовують у різних галузях промисловості. З огляду на специфіку продукту, що виробляється, а саме високої в’язкості і щільності, велике поширення ці насоси отримали в харчовій промисловості. Їх використовують у виноробстві (вино, ягоди винограду), у молочній промисловості (вершкове масло, йогурт, сметана, морозиво, вершки, молоко, кефір, сир, маргарин, згущене молоко), у кондитерських виробах (мед, патока, шоколад, варення, джем, желе, мус, крем), для різних соусів та приправ (гірчиця, кетчуп, томатна паста, майонез) і т.д. Їх використовують у косметичній промисловості (шампунь, рідке мило, фарби для волосся, помада, креми), нафтовій промисловості (нафта, бітумно-полімерні матеріали, дизельне паливо, мазут, бензин), у хімічній промисловості (миючі засоби, чорнило, фарби, клей, кислоти, луги), целюлозно-паперової промисловості (флокулянти, мул, фарби, паперові маси, целюлозно-водяна каша, барвники), а також в очищенні побутових та промислових стоків (флокулянти, коагулянти, мул, шлами, сапропель)