Բարձր ճնշման ներքին ատամնավոր պոմպ. արդյունաբերական հեղուկների փոխանցման ուժի սիրտը

Հիդրավլիկ համակարգերում, քիմիական մշակման և սննդի արդյունաբերության մեջ բարձր ճնշման ներքին ատամնավոր պոմպը դարձել է ինժեներների առաջնային ընտրությունը՝ շնորհիվ իր բարձր արդյունավետության, ցածր աղմուկի և երկար սպասարկման ժամանակի: Այս հոդվածը բացատրում է աշխատանքի սկզբունքը, հիմնական տեխնիկական բնութագրերը և ընտրության չափանիշները՝ 32 ՄՊա ատամնավոր պոմպ գնելիս ծանր արդյունաբերական շահագործման պայմանների համար:

1. Գործելակերպի սկզբունքը. Ինչպես է ներքին ատամնավորումը հասնում բարձր ճնշման մատակարարման

Ներքին ատամնավոր պոմպի հիմնական կառուցվածքը բաղկացած է շարժիչ ներքին ատամնավորից, շարժվող արտաքին ատամնավորից, կիսալուսնային սալիկից (կամ հենարանային բլոկից) և կապսուլից: Երկու ատամնավորների պիտչի շրջանագծերը մեկ կողմում մոտ են իրար, մյուս կողմում՝ բաժանված են կիսալուսնային սալիկով, ինչը ստեղծում է ծծման և մատակարարման խցիկներ:

Երբ շարժիչ ներքին ատամնավորը պտտում է արտաքին ատամնավորը նույն ուղղությամբ, ծծման խցիկում ատամները աստիճանաբար բաժանվում են, մեծացնելով ծավալը և ստեղծելով բացասական ճնշում, որը ներքաշում է հեղուկը: Մատակարարման խցիկում ատամները անընդհատ միաձուլվում են և փոքրացնում ծավալը, ստիպելով հեղուկը դուրս գալ: Այս անընդհատ գործընթացը ապահովում է կայուն հեղուկի մատակարարում:

Հիմնական տարբերությունը ցածր ճնշման ատամնավոր պոմպերից կայանում է ճեղքի համակշռման մեխանիզմում: Բարձր ճնշման ներքին ատամնավոր պոմպերը օգտագործում են առանցքային և շառավիղային ճնշման համակշռում. մատակարարման գոտու ճնշված յուղը մտցվում է լողացող կողային սալիկի հետևում, որը դեպի ներս է մղում սալիկը՝ պահպանելով առանցքային ճեղքը 0,03–0,04 մմ սահմաններում և վերահսկելով առավելագույնը 70–80 % հատումը: Շառավիղային ուղղությամբ սապատավորման տարրը հետճնշման տակ մղում է ներքին ատամնավոր օղակը դեպի արտաքին ատամնավորի ատամների ծայրերը, ստեղծելով շառավիղային սեալ բարձր ճնշման գոտում: Այս երկակի համակշռումը հնարավորություն է տալիս ներքին ատամնավոր պոմպին պահպանել բարձր ծավալային արդյունավետություն նույնիսկ ցածր արագության և ցածր վիսկոզության դեպքում:

2. 32 ՄՊա բարձր ճնշման աշխատանքի հիմնական սպեցիֆիկացիաներ

Ճնշման գնահատական և ծավալային արդյունավետություն

32 ՄՊա-ն բարձր ճնշման ներքին ատամնավոր պոմպերի համար սովորական անվանական ճնշման կետ է: Ուղիղ գծային զուգադրվող ներքին ատամնավոր պոմպերի դիզայնում առավելագույն աշխատանքային ճնշումը կարող է հասնել 32 ՄՊա-ի՝ ծավալային արդյունավետությամբ 98 %: Առանցքային և շառավղային ճնշման օգտագործող մոդելները կարող են ձեռք բերել 35 ՄՊա առավելագույն ճնշում 32 ՄՊա անվանական ճնշման դեպքում: Բարձր ճնշման շահագործման համար համակարգի առավելագույն աշխատանքային ճնշումը պետք է պահվի պոմպի անվանական ճնշման 80–90 %-ի սահմաններում՝ ճնշման վերահարվածների համար անհրաժեշտ արտահայտված մարգինը պահպանելու համար:

Շարժավայրի և արագության միջակայք

Բարձր ճնշման ներքին ատամնավոր պոմպերը ընդգրկում են լայն շարժավայրի միջակայք, որտեղ տարածված մոդելները տատանվում են 5,4 մԼ/պտտումից մինչև 249,9 մԼ/պտտում: 32 ՄՊա բարձր ճնշման դասում սովորաբար լավ ընդգրկված են 10–125 մԼ/պտտում շարժավայրերը, սակայն որոշ մոդելներ կարող են ունենալ մի փոքր ցածր ճնշման վարկանիշ (25 ՄՊա) որոշ շարժավայրերի համար, օրինակ՝ 20 մԼ/պտտում: Ընտրության ընթացքում յուրաքանչյուր սպեցիֆիկացիա պետք է ստուգվի առանձին:

Բարձր ճնշման ներքին ատամնավոր պոմպերի արագության սահմանները տատանվում են 600 обор/րոպե-ից մինչև 3000 обор/րոպե: Արագության ընտրությունը պետք է համապատասխանի միջավայրի ծակողականությանը. եթե ծակողականությունը բարձր է, իսկ արագությունը՝ նույնպես բարձր, ապա ներքին ռոտորը կարող է սահել միջավայրի վրա, ինչը կարող է հանգեցնել հեղուկի չվերցնելու կամ անբավարար հոսքի:

Շշուկ և հոսքի պուլսացիա

Ուղիղ գծի կոնյուգատ ատամների պահված յուղի ծավալի փոփոխման արագությունը միայն մեկ տասներորդն է էվոլվենտային ատամնավորների այդ ցուցանիշից, ինչը զգալիորեն նվազեցնում է շշուկը և ճնշման պուլսացիան: Մոդելները, որոնք օգտագործում են մոդիֆիկացված էվոլվենտային կարճ ատամների դիզայն, կարող են պահպանել շշուկի ցածր մակարդակ: Ցածր պուլսացիայով ելքը ուղղակիորեն առավելագույնի է հասցնում մասերի համատեղելիությունը ինյեկցիոն ձուլման պահման փուլերում և ճշգրտության մեքենայացման կիրառումներում:

3. 32 ՄՊա ատամնավոր պոմպի ընտրության չափանիշներ

Քայլ 1. Հաստատել միջավայրի ծակողականությունը և ջերմաստիճանը

Ներքին ատամնավոր պոմպերը թույլատրելի են լայն ծայգային կարծրության շրջանակում՝ 0,2 cP-ից մինչև 1 000 000 cP: Սակայն բարձր կարծրության դեպքում պոմպի պտտման արագությունը պետք է համապատասխանաբար իջեցվի՝ ատամների միջև գտնվող ծավալների ամբողջական լցման համար: Միջավայրի ջերմաստիճանը պետք է համապատասխանի պոմպի մոդելի թույլատրելի շրջանակին. ստանդարտ մոդելները սովորաբար աշխատում են -20-ից +80°C ջերմաստիճանային շրջանակում, իսկ բարձր ջերմաստիճանի տարբերակները՝ մինչև 120°C: Սննդամթերքի կամ քիմիական միջավայրերի համար հաստատեք, որ պոմպի մարմնի նյութը (օրինակ՝ 316L չժանգոտվող պողպատ) և սեղմափակիչների նյութերը համատեղելի են:

Երկրորդ քայլ՝ Հաշվարկել հոսքը և որոշել տեղափոխման ծավալը

Դրական տեղաշարժի պոմպի հոսքը մոտավորապես գծային է պտտման արագության նկատմամբ: Տեսական հոսքի բանաձևն է.

Q = Տեղափոխման ծավալ (մլ/պտտ.) × Պտտման արագություն (տ/ր) ÷ 60000 (լ/ր)

Ընտրության ընթացքում սկզբում հաշվարկեք համակարգի նոմինալ հոսքի պահանջից անհրաժեշտ տեղաշարժը, ապա հաստատեք հասանելի շարժիչի պտտման հաճախականությունը: Էքսպլուատացիայի կետը պետք է ընկնի պոմպի բարձր էֆեկտիվության գոտում (սովորաբար նոմինալ հոսքի 60–90 %-ը): Այդ միջակայքից դուրս երկարատև էքսպլուատացիան հանգեցնում է տաքացման կամ արագացված մաշվածության:

Քայլ 3. Ստուգեք ճնշման դասը և հարվածային անվտանգության մարգինը

32 MPa պոմպը չի նշանակում, որ այն միշտ կարող է հասնել այդ ճնշման դասին ցանկացած տեղաշարժի դեպքում: Որոշ մոդելներ մեծ տեղաշարժերի դեպքում իջնում են մինչև 25 MPa կամ ավելի ցածր: Ընտրության ընթացքում անհրաժեշտ է առանձին ստուգել նպատակային տեղաշարժի համար նոմինալ և առավելագույն ճնշումը: Համակարգի անվտանգության կափարիչ արժեքները սովորաբար 10–15 % բարձր են աշխատանքային ճնշումից:

Քայլ 4. Գնահատեք ներծծման պայմանները

Ներքին ատամնավոր պոմպերը ունեն ավելի լավ ինքնածառայող հնարավորություն, քան արտաքին ատամնավոր կառուցվածքները, սակայն հիմնական պայմանները դեռևս գործում են. մուտքի բացարձակ ճնշումը խորհուրդ է տրվում լինել ≥0.8 բար, ծծման բարձրությունը՝ ≤0.5 մ, իսկ լցված ծծումը նախընտրելի է: Ծծման խողովակի տրամագիծը չպետք է փոքր լինի պոմպի մուտքի տրամագծից, իսկ խողովակաշարը պետք է լինի կարճ և ուղիղ՝ նվազագույն թեքումներով: Ծծման խողովակաշարը պետք է լինի խիստ կնքված՝ օդի ներթափանցումը կանխելու համար, որը հանգեցնում է կավիտացիայի և աղմուկի:

5-րդ քայլ՝ Հաստատել առանցքի լարումը և միացման միջերեսը

Ստանդարտ մեխանիկական լարումները (ածխածին/սիլիցիումի կարբիդ կամ վոլֆրամի կարբիդ վոլֆրամի կարբիդի դեմ) համապատասխանում են մեծամասնության հիդրավլիկ յուղերին: Պտտման ուղղությունը պետք է համընկնի շարժիչի ուղղության հետ: Կորպուսի արտահոսքի նավահանգիստը պետք է առանձին վերադառնա տանկին, իսկ գծի հակաճնշումը սովորաբար պետք է պահվի 0.5–1 բար սահմաններում՝ առանցքի լարումը վնասելուց խուսափելու համար:

4. Կիրառելի ծանրաբեռնվածություն և ընտրության որոշում

Բարձր ճնշման ներքին ատամնավոր պոմպերը հարմար են հիդրավլիկ համակարգերի համար, որոնք պահանջում են բարձր ճնշում, ցածր պուլսացիա և կոմպակտ կառուցվածք: Տիպիկ կիրառումներն են ինքնաթափվող ձուլման մեքենաների հիդրավլիկ ուժային միավորները, մետաղաձուլման սարքավորումները, բարձրացնող կրումների հիդրավլիկ համակարգերը և կտրման ու ծռման մեքենաները:

Հետևյալ դեպքերում 32 ՄՊա ներքին ատամնավոր պոմպը տալիս է ակնհայտ տեխնիկական առավելություններ. համակարգը պահանջում է ճնշման պահպանում բարձր ճնշման կայունությամբ. տեղադրման տարածքը սահմանափակ է, սակայն անհրաժեշտ է բարձր հզորության խտություն. միջին ծագումը շատ տարբերվում է, և անհրաժեշտ է կայուն ելք:

Ընտրության հիմնական որոշման տրամաբանությունն է՝ սկզբում հաստատել միջավայրի հատկությունները և համակարգի ճնշման պահանջները, ապա համապատասխանեցնել տեղաշարժը և արագությունը հոսքի պահանջին, իսկ վերջում՝ մեկ առ մեկ ստուգել ծծման պայմանները, կնքման ձևը և միացման ինտերֆեյսը: Ցանկացած քայլի անտեսումը կարող է կանխել պոմպի ակնկալվող արդյունքների ստացումը իրական շահագործման ընթացքում: Պարամետրերի հետևում գտնվող ֆիզիկական իմաստը հասկանալը ճիշտ ընտրություն կատարելու համար ավելի օգտակար է, քան պարզապես թվերը սովորելը: