Wat zijn de functies van pompen met enkele schroef?

De drie kernfuncties van Pompen met enkele schroef

Een pomp met enkele schroef (ook bekend als een progressieve caviteitspomp) vervult drie primaire functies: gemeten stroom van viskeuze vloeistoffen , pulsatiearme overdracht van schuifgevoelige materialen , en zelfaanzuigend heffen van meerfasemengsels . In tegenstelling tot centrifugaalpompen levert een pomp met enkele schroef een constant, lineair debiet dat direct evenredig is met de rotatiesnelheid, waardoor doorgaans volumetrische efficiëntie boven 95% over een breed drukbereik.

Deze unieke prestatie maakt hem onmisbaar in industrieën variërend van olie en gas tot voedselverwerking en afvalwaterzuivering. Hieronder verkennen we elke functie met meetbare gegevens en praktijkvoorbeelden.

Functie 1: Nauwkeurige dosering en dosering van vloeistoffen met een hoge viscositeit

Enkelschroefspompen functioneren als meetinrichtingen met positieve verplaatsing . Elke rotatie verplaatst een vast volume (van 0,005 tot ruim 2.500 liter), ongeacht de persdruk. De nauwkeurigheid van het debiet blijft doorgaans binnen het bereik ±0,5% tot ±1% wanneer het de juiste maat heeft.

Voorbeeld uit de praktijk: polymeerinjectie in olievelden

Bij verbeterde oliewinning (EOR) injecteren operators polymeeroplossingen met viscositeiten tot 10.000 cP . Een enkele schroefpomp doseert nauwkeurig 2,5 l/min tegen de druk van 40 bar (580 psi) . Centrifugaalpompen verliezen hun efficiëntie boven 1.000 cP en kunnen de lineaire dosering niet handhaven. Het resultaat: consistente polymeerinjectie vermindert chemisch afval met wel 15% per jaar per wellpad.

• Viscositeitsbereik: 1 cP tot 1.000.000 cP (bijvoorbeeld zware ruwe olie, melasse, slib)
• Lineariteit van debiet: R² > 0,999 van 10% tot 100% motortoerental
• Drukcapaciteit: tot 48 bar (700 psi) in eentraps-, meertrapsversies overschrijden 240 bar (3.480 psi)

Functie 2: lage pulsatie, schuifgevoelige materiaalhantering

De zachte pompwerking van een pomp met enkele schroef is een van de meest gewaardeerde functies. In tegenstelling tot zuiger- of lobbenpompen beweegt de vloeistof axiaal zonder turbulentie of snelle drukpieken. Afschuifsnelheden zijn doorgaans onder 200 s⁻¹ —vergelijkbaar met mengen met lage afschuiving. Hierdoor blijft de productintegriteit voor delicate materialen behouden.

Gegevens over schuifreductie

Bij een gecontroleerde test waarbij yoghurtculturen (een afschuifgevoelige biologische vloeistof) werden verpompt, werd een pomp met enkele schroef gehandhaafd levensvatbare celaantallen boven 95% na 10 uur recirculatie. Een lobbenpomp onder identieke omstandigheden verminderde de levensvatbaarheid tot 72% . Voor voedselverwerkers betekent dit een langere houdbaarheid en een betere productconsistentie.

Functie 3: Zelfaanzuigend en meerfasig mengselheffen

Enkelschroefspompen kunnen vloeistoffen van zuigliften tot wel 100 cm hoog optillen 8,5 meter (28 voet) van de waterkolom onder droge omstandigheden, en 9,5 meter (31 voet) wanneer klaargemaakt. Wat nog belangrijker is, ze verwerken tegelijkertijd gas-, vloeistof- en vaste mengsels - een functie die we ' meerfasig pompen . Gasvolumefracties (GVF) tot 80% zijn mogelijk zonder vapor lock.

Praktijkvoorbeeld: het pompen van afvalwaterschuim

In een gemeentelijke zuiveringsinstallatie zit schuim 40% lucht, 55% water en 5% vet/vaste stoffen . Een pomp met enkele schroef brengt dit mengsel over van een DAF-tank (opgeloste luchtflotatie) naar een vergister 12 m³/u . Centrifugaalpompen verloren binnen 10 minuten hun vulling , terwijl membraanpompen elke 2 uur verstopt raakten. De pomp met enkele schroef liep 2.000 uur zonder storingen, waardoor de onderhoudskosten worden verlaagd € 8.000/jaar .

• Maximale vaste deeltjesgrootte: tot 15 mm (afhankelijk van de hardheid van het stator-elastomeer)
• Zelfaanzuigende drooglooptijd: typisch 30-60 seconden (met de juiste materiaalkeuze)
• Meerfasige GVF-limiet: 0% tot 80% zonder hulpapparatuur

FAQ: Veelgestelde vragen over pompfuncties met enkele schroef

1. Kan een enkele schroefpomp drooglopen?

Ja, maar alleen voor korte duur (30-60 seconden) . De stator (meestal elastomeer) vereist vloeistofsmering en koeling. Langdurig drooglopen beschadigt de stator en rotor. Voor toepassingen met periodieke droge perioden specificeren stators gemaakt van hoge-temperatuur-elastomeren (bijv. FKM of HNBR) of voeg een droogloopbeveiligingssensor toe.

2. Wat is het typische efficiëntiebereik?

Aanbieding enkele schroefpompen volumetrische efficiëntie tussen 85% en 98% onder normale bedrijfsomstandigheden. De algehele mechanische efficiëntie (inclusief motor en versnellingsbak) varieert van 55% tot 75% , dat is 10-20% hoger dan centrifugaalpompen bij het hanteren van viscositeiten boven 1.000 cP.

3. Hoe verandert de stroomsnelheid met de viscositeit?

In tegenstelling tot centrifugaalpompen, het debiet van een pomp met enkele schroef blijft vrijwel constant bij veranderingen in de viscositeit . Een verdubbeling van de viscositeit van 1.000 cP naar 2.000 cP vermindert de stroming met minder dan 2% met constante snelheid. Dit maakt ze ideaal voor het doseren van additieven waarbij de viscositeit van het voer varieert met de temperatuur.

4. Wat zijn de meest voorkomende faalwijzen die deze functies beïnvloeden?

1. Stator-slijtage – vermindert de volumetrische efficiëntie; typische levensduur 4.000-8.000 uur in schurende slurries.
2. Rotorcorrosie – leidt tot slip- en drukverlies; gebruik 316SS of duplexmaterialen voor pH < 4 of > 10.
3. Universele verbindingsfout – veroorzaakt pulsatie; vervang elke 10.000-15.000 uur in voortdurende dienst.

5. Wat is de maximale druk per trap?

Een eentraps pomp met enkele schroef levert doorgaans voldoende rendement 6 tot 12 bar (87 tot 174 psi) verschildruk. Elke extra fase voegt een vergelijkbare druk toe. Voor hogedruktoepassingen zoals omgekeerde osmose voeding (tot 40 bar) , gebruik een 4-traps of 6-traps configuratie. Elke trap bevat één set rotor-statorholtes.

Selectiegids: functies afstemmen op toepassingsbehoeften

Om de juiste enkelschroefspomp voor uw functie te selecteren, evalueert u drie parameters aan de hand van de onderstaande tabel:

Voor de meeste industriële toepassingen is de combinatie van de enkelschroefspomp mogelijk meetprecisie, lage schuifkracht en meerfasige capaciteit maakt het de meest veelzijdige verdringerpomp. Wanneer uw vloeistof te dik is voor centrifugaalpompen of te delicaat voor zuigerpompen, is een pomp met enkele schroef het functionele antwoord.