ปั๊มสกรูเดี่ยวมีหน้าที่อะไร?

ฟังก์ชั่นหลักสามประการของ ปั๊มสกรูเดี่ยว

ปั๊มแบบสกรูเดี่ยว (หรือที่รู้จักในชื่อปั๊มแบบโปรเกรสซีฟคาวิตี้) ทำหน้าที่หลักสามประการ: การไหลของของเหลวหนืดแบบมิเตอร์ , การถ่ายเทวัสดุที่ไวต่อแรงเฉือนด้วยการกระเพื่อมต่ำ และ การยกสารผสมหลายเฟสด้วยตนเองแบบรองพื้น . ปั๊มสกรูเดี่ยวต่างจากปั๊มแรงเหวี่ยงตรงที่ให้อัตราการไหลเชิงเส้นคงที่และเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเร็วในการหมุนของปั๊ม โดยทั่วไปแล้วจะบรรลุผลสำเร็จ ประสิทธิภาพเชิงปริมาตรสูงกว่า 95% ตลอดช่วงแรงดันที่กว้าง

ประสิทธิภาพที่เป็นเอกลักษณ์นี้ทำให้เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมต่างๆ ตั้งแต่น้ำมันและก๊าซ ไปจนถึงการแปรรูปอาหารและการบำบัดน้ำเสีย ด้านล่างนี้ เราจะมาสำรวจแต่ละฟังก์ชันด้วยข้อมูลที่วัดผลได้และตัวอย่างที่เป็นประโยชน์

ฟังก์ชั่น 1: การสูบจ่ายและการจ่ายของเหลวที่มีความหนืดสูงอย่างแม่นยำ

ปั๊มสกรูเดี่ยวทำหน้าที่เหมือน อุปกรณ์วัดระยะการเคลื่อนที่เชิงบวก . การหมุนแต่ละครั้งจะแทนที่ปริมาตรคงที่ (ตั้งแต่ 0.005 ถึงมากกว่า 2,500 ลิตร) โดยไม่คำนึงถึงแรงดันระบาย โดยทั่วไปความแม่นยำของอัตราการไหลจะอยู่ภายใน ±0.5% ถึง ±1% เมื่อได้ขนาดที่เหมาะสม

ตัวอย่างโลกแห่งความเป็นจริง: การฉีดโพลีเมอร์ในแหล่งน้ำมัน

ในการนำน้ำมันกลับมาใช้ใหม่ (EOR) ขั้นสูง ผู้ปฏิบัติงานจะฉีดสารละลายโพลีเมอร์ที่มีความหนืดสูงถึง 10,000 ซีพี . ปั๊มสกรูตัวเดียวจ่ายสารได้อย่างแม่นยำ 2.5 ลิตร/นาที ต่อต้านความกดดันของ 40 บาร์ (580 psi) . ปั๊มหอยโข่งจะสูญเสียประสิทธิภาพที่สูงกว่า 1,000 cP และไม่สามารถรักษาปริมาณการจ่ายเชิงเส้นได้ ผลลัพธ์: การฉีดโพลีเมอร์สม่ำเสมอช่วยลดการสิ้นเปลืองสารเคมีได้สูงสุดถึง 15% ต่อปี ต่อแผ่นหลุม

• ช่วงความหนืด: 1 cP ถึง 1,000,000 cP (เช่น น้ำมันดิบหนัก กากน้ำตาล ตะกอน)
• ความเป็นเส้นตรงของอัตราการไหล: ฿2 > 0.999 จาก 10% ถึง 100% ความเร็วมอเตอร์
• ความสามารถด้านแรงดัน: สูงสุด 48 บาร์ (700 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) ในเวอร์ชันขั้นตอนเดียวและหลายขั้นตอนเกิน 240 บาร์ (3,480 psi)

ฟังก์ชัน 2: การจัดการวัสดุที่มีการเต้นเป็นจังหวะต่ำและไวต่อแรงเฉือน

การปั๊มอย่างนุ่มนวลของปั๊มสกรูตัวเดียวเป็นหนึ่งในฟังก์ชันที่มีคุณค่ามากที่สุด ของเหลวจะเคลื่อนที่ในแนวแกนโดยไม่มีความปั่นป่วนหรือแรงดันพุ่งอย่างรวดเร็ว ซึ่งต่างจากปั๊มลูกสูบหรือกลีบปั๊ม โดยทั่วไปจะมีอัตราการเฉือน ต่ำกว่า 200 วินาที⁻¹ - เทียบได้กับการผสมแรงเฉือนต่ำ สิ่งนี้จะรักษาความสมบูรณ์ของผลิตภัณฑ์สำหรับวัสดุที่ละเอียดอ่อน

ข้อมูลการลดแรงเฉือน

ในการทดสอบแบบควบคุมด้วยการปั๊มวัฒนธรรมโยเกิร์ต (ของเหลวทางชีวภาพที่ไวต่อแรงเฉือน) ปั๊มสกรูตัวเดียวยังคงรักษาอยู่ จำนวนเซลล์ที่มีชีวิตมากกว่า 95% หลังจากการหมุนเวียน 10 ชั่วโมง ปั๊มกลีบภายใต้สภาวะที่เหมือนกันลดความมีชีวิตลง 72% . สำหรับผู้แปรรูปอาหาร หมายถึงอายุการเก็บรักษาที่ยาวนานขึ้นและความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ที่ดีขึ้น

ฟังก์ชั่น 3: การยกส่วนผสมแบบรองพื้นในตัวและแบบหลายเฟส

ปั๊มแบบสกรูเดี่ยวสามารถยกของเหลวจากลิฟต์ดูดได้สูงที่สุด 8.5 เมตร (28 ฟุต) ของคอลัมน์น้ำภายใต้สภาวะแห้ง และ 9.5 เมตร (31 ฟุต) เมื่อลงสีพื้นแล้ว ที่สำคัญกว่านั้นคือสามารถจัดการกับส่วนผสมของก๊าซ ของเหลว และของแข็งได้พร้อมกัน ซึ่งเป็นฟังก์ชันที่เรียกว่า การสูบน้ำแบบหลายเฟส . เศษส่วนปริมาตรก๊าซ (GVF) สูงถึง 80% สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ระบบล็อคไอ

ตัวอย่างการปฏิบัติ: การสูบน้ำเสียจากฝาขยะ

ในโรงบำบัดน้ำเสียของเทศบาลจะมีขยะอยู่ อากาศ 40% น้ำ 55% และจาระบี/ของแข็ง 5% . ปั๊มสกรูตัวเดียวจะถ่ายเทส่วนผสมนี้จากถัง DAF (การลอยตัวของอากาศที่ละลายน้ำ) ไปยังเครื่องย่อยที่ 12 ลบ.ม./ชม . ปั๊มหอยโข่งสูญเสียนายกภายใน 10 นาที ในขณะที่ปั๊มไดอะแฟรมอุดตันทุกๆ 2 ชั่วโมง ปั๊มสกรูเดี่ยววิ่งไปหา 2,000 ชม โดยไม่เกิดความเสียหายลดค่าบำรุงรักษาด้วย €8,000/ปี .

• ขนาดอนุภาคของแข็งสูงสุด: สูงสุด 15 มม (ขึ้นอยู่กับความแข็งของสเตเตอร์อีลาสโตเมอร์)
• ระยะเวลาการทำงานแห้งแบบรองพื้นตัวเอง: โดยทั่วไป 30-60 วินาที (ด้วยการเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสม)
• ขีดจำกัด GVF แบบหลายเฟส: 0% ถึง 80% โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์เสริม

คำถามที่พบบ่อย: คำถามทั่วไปเกี่ยวกับฟังก์ชันปั๊มสกรูเดี่ยว

1. ปั๊มแบบสกรูตัวเดียวสามารถทำงานแบบแห้งได้หรือไม่?

ใช่ แต่สำหรับเท่านั้น ระยะเวลาสั้น (30-60 วินาที) . สเตเตอร์ (โดยทั่วไปคืออีลาสโตเมอร์) ต้องใช้การหล่อลื่นและการทำความเย็นของของเหลว การทำงานแบบแห้งเป็นเวลานานจะทำให้สเตเตอร์และโรเตอร์เสียหาย สำหรับการใช้งานที่มีช่วงแห้งเป็นระยะๆ ให้ระบุ สเตเตอร์ที่ทำจากอีลาสโตเมอร์อุณหภูมิสูง (เช่น FKM หรือ HNBR) หรือเพิ่มเซ็นเซอร์ป้องกันการทำงานแห้ง

2. ช่วงประสิทธิภาพโดยทั่วไปคือเท่าใด?

ข้อเสนอปั๊มสกรูเดี่ยว ประสิทธิภาพเชิงปริมาตรระหว่าง 85% ถึง 98% ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ ประสิทธิภาพเชิงกลโดยรวม (รวมถึงมอเตอร์และกระปุกเกียร์) มีตั้งแต่ 55% ถึง 75% ซึ่งก็คือ สูงกว่าปั๊มแรงเหวี่ยง 10-20% เมื่อจัดการกับความหนืดที่สูงกว่า 1,000 cP

3. อัตราการไหลเปลี่ยนแปลงตามความหนืดอย่างไร?

ต่างจากปั๊มหอยโข่ง อัตราการไหลของปั๊มสกรูตัวเดียวจะยังคงเกือบคงที่เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงความหนืด . เพิ่มความหนืดเป็นสองเท่าจาก 1,000 cP เป็น 2,000 cP ช่วยลดการไหลลงน้อยกว่า 2% ด้วยความเร็วคงที่ ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจ่ายสารเติมแต่งที่ความหนืดของฟีดแปรผันตามอุณหภูมิ

4. โหมดความล้มเหลวทั่วไปที่ส่งผลต่อฟังก์ชันเหล่านี้มีอะไรบ้าง?

1. การสึกหรอของสเตเตอร์ – ลดประสิทธิภาพเชิงปริมาตร อายุการใช้งานโดยทั่วไป 4,000-8,000 ชม ในสารละลายที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
2. การกัดกร่อนของโรเตอร์ – นำไปสู่การลื่นและการสูญเสียแรงดัน ใช้วัสดุ 316SS หรือดูเพล็กซ์สำหรับ pH < 4 หรือ > 10
3. ความล้มเหลวของข้อต่อสากล – ทำให้เกิดการเต้นของชีพจร; แทนที่ทุก 10,000-15,000 ชม ในการให้บริการอย่างต่อเนื่อง

5. แรงดันสูงสุดต่อขั้นคือเท่าไร?

โดยทั่วไปแล้วปั๊มสกรูเดี่ยวแบบขั้นตอนเดียวจะให้ผล 6 ถึง 12 บาร์ (87 ถึง 174 psi) ความดันแตกต่าง แต่ละขั้นตอนเพิ่มเติมจะเพิ่มความกดดันที่คล้ายคลึงกัน สำหรับการใช้งานแรงดันสูงเช่น อัตราป้อนรีเวอร์สออสโมซิส (สูงสุด 40 บาร์) ให้ใช้การกำหนดค่า 4 สเตจหรือ 6 สเตจ แต่ละขั้นตอนประกอบด้วยโพรงโรเตอร์-สเตเตอร์หนึ่งชุด

คู่มือการเลือก: จับคู่ฟังก์ชันให้ตรงกับความต้องการของแอปพลิเคชัน

ในการเลือกปั๊มสกรูเดี่ยวที่ถูกต้องสำหรับการทำงานของคุณ ให้ประเมินพารามิเตอร์สามตัวเทียบกับตารางด้านล่าง:

สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ การใช้ปั๊มสกรูเดี่ยวผสมผสานกัน ความแม่นยำในการสูบจ่าย แรงเฉือนต่ำ และความสามารถแบบหลายเฟส ทำให้เป็นปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวกที่มีความอเนกประสงค์มากที่สุด เมื่อของเหลวของคุณหนาเกินไปสำหรับปั๊มแบบแรงเหวี่ยงหรือบอบบางเกินไปสำหรับปั๊มลูกสูบ ปั๊มแบบสกรูตัวเดียวคือคำตอบที่ตอบโจทย์คุณ