关于螺杆泵容积效率的几点认识

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)国家电动潜油泵质量监督检验中心 作者:王永昌

  在螺杆泵的水力特性检测中,容易出现容积效率大于100%的情况,同时螺杆泵理论排量的计算方法存在争议,为解决这个问题笔者在对螺杆泵水力特性实验数据和检测系统研究基础上,开展了螺杆泵容积效率的研究,对螺杆泵容积效率的检测提出了几点认识。

  螺杆泵是一种旋转容积泵,其容积效率随压力的升高而下降,额定压力下的容积效率大小是判定泵合格与否的重要依据。在螺杆泵的水力特性试验中,会出现容积效率大于100%的情况,一种是在零压力点和非零压力点下都出现容积效率大于100%,同时在零压力点容积效率为100%时在非零压力点也会出现容积效率大于100%的情况。针对这个问题笔者对螺杆泵容积效率开展了实验研究,并对实验数据进行了分析。

1、容积效率的理论计算

  1.1、螺杆泵的排量

  螺杆泵的理论排量由下式确定:

Qth=1440×4eDTn×10-9 (1)

  式中Qth为理论排量,m3/d;e为偏心距,mm;D为转子截面直径,mm;T为定子导程,mm;n为转子转速,r/min。

  螺杆泵的实际排量为:

Q=QthGv(2)

  式中,Q为实际排量,m3/d;Gv为容积效率,%。上述两式中偏心距、转子截面直径D、定子导程T都是螺杆泵的结构参数。结构参数确定后,螺杆泵的实际排量就只与转速n和容积效率Gv有关,而容积效率主要与泵的内部泄漏量有关,也即与定子和转子的配合间隙(过盈)以及所举升介质的粘度有关。

  1.2、螺杆泵的容积效率

  螺杆泵的容积效率计算如下:

  式中,Gv为容积效率,%;Qin为额定压力点规定转速下的体积流量,m3/h;Qon为零压力点规定转速下的体积流量,m3/h。

结论与建议

  对螺杆泵理论排量提出了明确的判定方法和计算公式。

  确定了容积效率正确的计算公式,建议各厂家试验用测试程序计算公式严格按照要求编写。建议开展螺杆泵实际泵腔体积与泵型标注几何排量偏差的检测与研究,对定转子配合尺寸进行严格检测,给出一个允许的偏差范围和质量判定方法。对于螺杆泵容积效率偏差产生原因之一的流量测试问题,建议验证流量测量值,在测试流程中串联一个流量计进行流量对比。

  建议在螺杆泵性能检测中对理论排量和容积效率两个性能参数进行独立检测,并用文中给出的方法和公式进行判定。

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