转子泵是一种容积式泵,它使用两个或多个凸轮围绕泵体内的平行轴旋转来移动液体。它们广泛用于卫生加工行业,包括食品和饮料加工以及生物制药制造。
下面我将详细描述转子泵:
它们的用途
它们是如何工作的
如何充分利用他们的表现
与齿轮泵不同,这些泵中使用的叶瓣不会相互物理接触,这一特征在泵送某些类型的材料时提供了一些明显的优势。在运行时,与叶轮相连的轴会沿相反方向旋转,在泵体内反复产生低压,吸入产品从泵的入口端口围绕泵的叶轮外部移动到出口端口。
由于泵叶片的运动会导致泵每次旋转排出特定量的流体,因此可以通过机械改变泵电机的速度轻松控制泵的输出,通常使用变频驱动器 (VFD)。
转子泵的优点
由于泵的叶瓣不会相互接触,因此叶瓣泵可以移动悬浮在浆液中的固体(例如食品加工应用中的樱桃或橄榄),而不会损坏产品。
温和的泵动作进一步减少了产品的破坏。
可以处理比其他类型的正排量泵泵送的更大尺寸的颗粒。
可使用原位清洁 (CIP)或原位蒸汽 (SIP)方法轻松清洁,使其成为卫生加工应用的理想选择。
非常有效地泵送非常粘稠的液体。
假设有足够的流体粘度,提供不受水头压力变化影响的准确和一致的流体输出。
可以通过控制驱动速度来增加或减少流体流量。
如果润湿,转子泵也是自吸式的,并且可以长时间干运转(假设泵的密封件已润滑)。
一般易于维护。
转子泵的缺点
考虑到特定应用,凸轮泵的购买价格通常高于其他容积泵的购买价格
由于它们由电机和齿轮减速器驱动(这会影响泵的速度和输出),因此转子泵的占地面积相对较大,这可能是安装的一个因素。
凸轮泵中使用的两组机械密封增加了维护和总体拥有成本。
凸轮泵的设计需要使用压力释放阀和安全旁通阀,这增加了它们的复杂性。
泵送低粘度流体时,凸轮泵的效率会受到影响。
充分利用转子泵的性能
转子泵为每个操作循环(即凸轮的每一圈)输送限定体积的流体。除了滑差之外,决定泵送流体量的唯一因素是叶片转动的速度(即泵的运行速度,而不是电机的 RPM)。大多数凸轮泵使用齿轮箱来提高或降低运行速度。
为了计算在给定速度下泵送的流体量,泵工程师一般用所谓的泵曲线。 这些工程计算通常用于确定具有不同类型流体和不同运行参数的正排量型泵的性能。
两个变量通常绘制在泵曲线上:以 RPM s为单位的泵速度和以 GPM为单位的泵输出。在示例插图中,绘制了多条线。这是为了解释所谓的打滑,这是一种在不同运行参数下发生在正排量泵中的现象。
滑差是在正常运行期间从泵的排放侧流回泵的吸入侧的流体量。
换句话说,滑差是泵运行时在泵体内再循环的流体量,而不是泵出泵出口的流体量。
转子泵的滑移量由两个因素决定,泵送流体的粘度和泵的压差。对于第一点,随着流体粘度的增加,滑移量会减少,因为更粘稠的流体不能像稀释流体一样容易地滑回泵叶瓣中的间隙。
然后,随着泵的排出压力增加,滑差也会增加,因为泵更努力地将流体从泵的吸入侧移动到排出侧并排出。
这有点直观,因为压力增加,所以会滑倒。由于滑差,大多数旋转凸轮泵制造商会在泵曲线上绘制多条线,以显示滑差对各种粘度的流体和不同泵运行条件下的影响。
简单来说,泵曲线用于确定转子泵的输出。它们有助于确定实现特定输出所需的泵尺寸。泵界有句俗语是“排量决定泵,压力决定马达。”该曲线可用于确定所需功率(即所需马力),考虑到被泵送流体的粘度、滑差因数和泵的排放压力。