مترینگ پمپ اسکرو از خانواده پمپهای انتقال یا تزریق گاز فشرده کننده خشک هستند. این پمپ از نوع جابه‌جایی مثبت است، که از دو روتور بینابینی اسکرو استفاده می‌کنند. تا گاز را در امتداد محور پیچ حرکت دهند. این پمپ‌ها اغلب در مکش خلا صنعتی، اغلب در ترکیب با دمنده‌های روت به عنوان پمپهای بدون روغن در سیستم‌های خلا بالا و فوق العاده بالا استفاده می‌شوند.
از دوزینگ پمپ مارپیچی یا دوزینگ پمپ های مونو جهت تزریق مایعاتی با غلظت بالا استفاده می‌شود. دوزینگ پمپ اسکرو به صورت دورانی حرکت می‌کند. در صورتی که دوزینگ پمپ پیستونی یا دیافراگمی حرکت رفت و برگشتی موجب تراکم سیال می‌شود. روتور، قسمت دورانی دوزینگ پمپ اسکرو است و با حرکت چرخشی درون استاتور باعث تراکم بخشیدن به سیال می‌شود.
در دوزینگ پمپ اسکرو قسمت روتور یا مارپیچ معمولا از جنس استنلس استیل است. همچنین قسمت استاتور یا ثابت از لاستیک‌های NBR یا EPDM متناسب با نوع سیال انتخاب می‌شود. کنترل دور پمپ بوسیله واریاتور یا اینورتر با تغییر فرکانس انجام می‌شود، که بدین صورت دبی تغییر می‌کند.
شهر پمپ دارای انواع محصولات پمپ صنعتی و همچنین دارای مترینگ پمپ اسکرو است. برای سفارش این محصول به سایت ما مراجعه کنید .
مترینگ پمپ اسکرو
دوزینگ پمپ های اسکرو با استفاده از دو روتور اسکرو ضد چرخش کار می‌کنند و به گونه‌ای ساخته شده‌اند، که به سمت یکدیگر بچرخند. این عملیات، گاز را در فضای بین پیچ روتورها به دام می‌اندازد. با چرخش پیچ‌ها، این حجم کاهش می‌یابد که نه تنها گاز را فشرده می‌کند، بلکه آن را به سمت خروج حرکت می‌دهد. یاتاقان‌های مکانیکی از روتورهای دو سر پشتیبانی می‌کنند. محلول کنسول از روتورها در فشار بالا پشتیبانی می‌کند و روتورها می‌توانند از داخل خنک شوند. یک موتور دو روتور را از طریق دنده هدایت می‌کند. چرخ دنده‌ها و یاتاقان‌ها روغنکاری می‌شوند و از طریق شافت یا مارپیچ از مکانیزم پمپاژ (ژنراتور خلا) جدا می‌شوند. بنابراین فشرده‌سازی بدون روغن انجام می‌شود. بین روتورها و محفظه پمپ هیچ تماس مکانیکی وجود ندارند و در نتیجه سایش مکانیکی صفر می‌شود. پمپهای مدرن توسط یک مبدل فرکانس الکترونیکی هدایت می‌شوند و در دامنه فشار نزدیک به فشار اتمسفر با سرعت کمتری میچرخند. در بعضی از دوزینگ پمپ اسکرو از دریچه‌های به اصطلاح دمنده استفاده می‌شود، تا سرعت چرخش را نیز در فشارهای بالا ثابت نگه دارد. خنک سازی معمولاً توسط آب انجام می‌شود.
عملکرد مترینگ پمپ اسکرو
دوزینگ پمپ اسکرو می‌تواند فشارهای نهایی 1e-3 mbar را داشته باشند. این پمپ‌ها با سرعت پمپاژ حدود تا 60 تا 1200 متر مربع در ساعت موجود هستند. سرعت پمپاژ در محدوده خلا <50-10 mbar را می‌توان با قرار دادن یک دمنده روت در بالا افزایش داد.
مزایا و معایب دوزینگ پمپ مارپیچی
مزایا دوزینگ پمپ مارپیچی
- استحکام بالا
- تحمل بالا در برابر بخار آب و ذرات گرد و غبار
- مطابق با مقیاس مورد نیاز مشتری
- سرعت پمپاژ بسیار بالا
- بدون آلودگی محیطی
- چرخش بدون اصطکاک و سایش روتور
- به دلیل فشرده سازی داخلی بسیار کارآمد است.
- هزینه‌های عملیاتی و نیازهای نگهداری نسبتاً کم است.
عملکرد مبدل فرکانس، که به راحتی برای نیازهای فرآیند بهینه می‌شود، منجر به بهره وری بالای انرژی شده است.
معایب دوزینگ پمپ اسکرو
- گاز بالاست (ballast) برای پمپاژ گازهای سبک مورد نیاز است.
- اگر بدون بالاست گاز باشد، برای گازهای سبک(هلیم و هیدروژن) فشار نهایی بد و سرعت پمپاژ پایین می‌شود.
- سرعت پمپاژ کوچک را نمی‌توان تا کمتر از 50 متر مکعب در ساعت کاهش داد.
کاربرد مترینگ پمپ اسکرو
مترینگ پمپ اسکرو تقریباً در هر فرآیند خلا صنعتی به یک راه حل استاندارد تبدیل شده‌اند. کوره خلا برای جوش یا پخت، سیستم‌های متالورژی و حتی کارخانه‌های گاززدایی فولاد از مزیت مقاومت در برابر گرد و غبار و فواصل طولانی سرویس برخوردار هستند. در فرآوری مواد غذایی، خشک کردن غذا، بسته بندی مواد غذایی و حتی خشک کن‌های فریز، دوزینگ پمپ مارپیچی بدون روغن استفاده می‌کنند. تا از آلودگی روغن پمپ توسط آب یا بقایای فرآیند جلوگیری کنند. روکش‌های مقیاس بزرگ مانند روکش‌های شیشه‌های معماری از پمپهای اسکرو برای پمپهای خلا بالا استفاده می‌کنند. همچنین امروزه دوزینگ پمپ اسکرو به عنوان پمپ اولیه استاندارد در آزمایش‌های علمی در مقیاس بزرگ مانند حلقه‌های بزرگ ذخیره‌سازی، آشکارسازهای موج گرانشی یا اتاق‌های شبیه سازی فضا هستند. یک مثال، آزمایش KATRIN است، که بزرگترین محفظه خلا فوق العاده بالا (UHV) در جهان است. که در آن تخلیه اولیه توسط پمپهای مارپیچی انجام می‌شود.
کاربردهای دوزینگ پمپ مارپیچی در خطوط لوله، پالایشگاه ها
همانطور که پیچیدگی در فرآیندها و انتقال مایعات در خطوط لوله بیشتر می‌شود، فناوری دوزینگ پمپ مارپیچی باعث افزایش کشش مهندسان و متصدیان صنعت به این پمپ‌ها می‌شود. تأكيد بر افزايش بازده انرژي ضمن بهبود انعطاف‌پذيري و كاهش هزينه‌هاي عملياتي در اين زمينه پيشرو است. اکنون زمان آن فرا رسیده است، نگاهی تازه به تکامل پمپهای مارپیچی بیندازیم. اینکه چگونه می‌توانند اقتصاد را بهبود بخشند.
در اصل، مترینگ پمپ اسکرو بخشی از خانواده پمپ‌ها با جابه‌جایی مثبت هستند و به همین ترتیب، برای جابه‌جایی جریان در نسبت مستقیم با سرعت دوار پمپ، طراحی شده‌اند. حفره‌های محکم در هنگام مشبک شدن پروفیل پیچ‌ها ایجاد می‌شوند. بدین ترتیب مایعات را از مکش به قسمت تخلیه منتقل می‌کند. در این حالت فشار کافی را برای غلبه بر فشار برگشت سیستم پایین دست ایجاد می‌کند. مارپیچی‌های موجود در پمپ، از عناصر پمپاژ هستند که پیچ محرک یا روتور قدرت، گشتاور را به صورت مکانیکی و هیدرولیکی به یک یا چند پیچ انتقال می‌دهد. حفره‌های باز و بسته شونده دوزینگ پمپ اسکرو منجر به جریان پمپ با ضربان‌ها و صدای بسیار کم می‌شود.
ساختار مترینگ پمپ اسکرو
دوزینگ پمپ اسکرو یا روتورها طوری طراحی شده‌اند، که هرگونه رانش محوری هیدرولیکی را با استفاده از پیستون‌های تعادل یا پیچ‌ها در یک ترتیب جریان مخالف از بین ببرند. حذف یاتاقان‌های رانش کمک زیادی به ساده‌سازی طراحی پمپ و حذف قسمت‌های سایش احتمالی می‌کند. طرح پمپ چند پیچ از نوع خود آغازگر است و می‌تواند با فشار مکش بسیار کم کار کند. سرعت کم مایع داخلی و مشبک شدن ملایم روتورها نیز به نرخ برش بسیار کم کمک می‌کند. که مخصوصاً برای مایعات حساس به برش یا انواع مختلف امولسیون‌های روغن بسیار مهم است. انعطاف پذیری عملیاتی دوزینگ پمپ اسکرو چند پیچ همچنین با توانایی کار در یک محدوده گرانروی بسیار بزرگ، از هیدروکربن‌های سبک گرفته تا پس مانده‌ها و قیر آشکار می‌شود. پیچ‌ها در این نوع پمپ‌ها به طور معمول برای بهبود مقاومت در برابر سایش محکم می‌شوند. همچنین در آن از پوشش‌های سفارشی اغلب برای محافظت از سوراخ‌های روتو، آستر روتور یا پوشش پمپ استفاده می‌شود. خانواده دوزینگ پمپ مارپیچی Leistritz با چندین روتور هستند، که به طور فزاینده‌ای نه تنها در صنایع و کاربردهای مرتبط با هیدروکربن، بلکه در مصارف شیمیایی و پتروشیمی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. هر سری از پمپ‌ها مجموعه خاصی از مزایا و امکانات عملیاتی خود را دارند. یافتن نوع مناسب پمپ برای یک کاربرد، نه تنها از نظر فنی برای فرآیند مهم است، بلکه یک فرصت برای بهینه‌سازی هزینه نیز می‌باشد.
کاربرد مترینگ پمپ اسکرو در صنایع نفت و گاز
به راحتی می‌توان فهمید که چرا پمپهای سانتریفیوژ به عنوان یک فناوری پیشرفته در کاربردهای کنترل مایعات نفت و گاز شهرت یافته‌اند. با این حال، یک فناوری متفاوت، دوزینگ پمپ اسکرو دو پیچ و سه پیچ با جابه‌جایی مثبت می‌تواند یک انتخاب درست، قابل اعتماد و کارآمد در صنعت نفت و گاز باشد. یکی از بزرگترین چالش‌ها در استفاده بیشتر در کاربردهای نفت و گاز، متقاعد کردن اپراتورهای صنعت برای استفاده از این فناوری جدید است. به طور کلی، عمده مایعاتی که در طول تولید نفت و گاز در آمریکای شمالی مورد استفاده قرار می‌گیرند، گرانروی بسیار کمی دارند و باید با دبی بسیار بالا منتقل شوند. که این امر با استفاده از قدرت عملیاتی پمپهای گریز از مرکز به خوبی عمل می‌کند.
زیر ساخت تولید دوزینگ پمپ اسکرو
از آنجا که پمپهای سانتریفیوژ در آمریکای شمالی موفقیت آمیز بوده‌اند، سایر مناطق تولید کننده نفت در جهان، به ویژه خاورمیانه، زیرساخت‌های تولید را شبیه به آمریکای شمالی ساخته‌اند. در بسیاری از موارد، سیستم‌های تولید و پردازش نفت و گاز به جای اینکه عکس آن باشد، حول فناوری پمپاژ طراحی شده‌اند. این بدان معنی است که مهندسان بیشتر با پمپهای گریز از مرکز آشنا هستند و سعی می‌کنند از آن‌ها در طرح خود استفاده کنند. با این حال، دوزینگ پمپ مارپیچی می‌تواند یک گزینه مناسب باشد. پمپهای اسکرو امروزی از نظر میزان دبی که می‌توانند تحمل کنند، پیشرفت‌های چشمگیری داشته‌اند. دامنه دبی از 220 گالن در دقیقه یا 833 لیتر در دقیقه دور از انتظار نیست. طراحی دوزینگ پمپ مارپیچی آن‌ها را قادر به مدیریت مایعات مختلف، حتی مایعاتی دارای گرانروی بالاتر مانند نفت خام است که در برخی مناطق کانادا و بقیه جهان بازیابی می‌شود. با چرخش پیچ‌های محرک، سیال منتقل می‌شود و به طور مداوم به قسمت تخلیه پمپ انتقال می‌یابد، که بدون در نظر گرفتن فشار پمپاژ، دبی از نظر حجمی را ایجاد می‌کند.
مزایای فناوری‌هایی با دوزینگ پمپ مارپیچی در نفت و گاز:
- توانایی کنترل طیف گسترده‌ای از جریان‌ها، فشارها، انواع مایع و ویسکوزیته‌ها
- جریان مداوم، حتی در صورت وجود فشارهای متفاوتی در برگشت سیستم به دلیل تغییرات ویسکوزیته
- افزایش راندمان عملیاتی حجمی و کلی، در نتیجه باعث کاهش هزینه‌های عملیاتی می‌شود.
- خروجی قابل کنترل از طریق ظرفیت‌های متغیر
- سرعت داخلی کم
- عملکرد و ویژگی‌های خوب مکش
- لرزش مکانیکی کم که طول عمر را افزایش می‌دهد.
- عملکرد صاف و بی صدا
دوزینگ پمپ اسکرو دوتایی با دنده زمان‌بندی، و مدل‌های پیچ سه‌تایی را برای فعالیت‌های انتقال مایع روغن و گاز تولید می‌کنند. پمپهای دو پیچ با یاتاقان‌های خارجی و یک گیربکس دنده‌ای زمان‌بندی، طراحی شده‌اند؛ که باعث ایجاد عملکرد دو مکش و خود پرکنی می‌شود. و هیچگونه تماس فلز با فلز بین اجزای داخلی پمپ وجود ندارد. این طراحی به دوزینگ پمپ اسکرو دو پیچ کمک می‌کند، تا بالاترین میزان دبی را از هر پمپ چرخشی حتی در فشارهای مختلف و سطح ویسکوزیته بدست آورد.
چالش مهندسی در پمپ اسکرو
لغزش بین پیچ‌ها و دیواره داخلی محفظه همیشه وجود دارد و نمی‌توان از آن جلوگیری کرد. همیشه باید از یک فاصله مشخص اطمینان حاصل کرد تا دوزینگ پمپ مارپیچی بدون تماس به درستی کار کند و سطح پیچ‌ها و محفظه آسیب نبیند. در بستن پیچ‌های کمپرسور، به عنوان مثال، شکاف با تزریق روغنکاری بسته می‌شود. در دوزینگ پمپ اسکرو دو پیچ، محیط انتقال یافته، خود این وظیفه را انجام می‌دهد. با این حال، این کار منجر به لغزش می‌شود. بسته به ویسکوزیته محیط، حجم منتقل شده با هر دور متفاوت است. پمپهای مارپیچی دوقلو یک راه حل خوب برای حل این مشکل ارائه می‌دهند. سیستم محرک حساس و در عین حال بسیار پویا از هرگونه چکه‌گیری جلوگیری می‌کند. برای انجام این کار، درایو پمپ برای مدت زمان مشخصی در انتهای فرآیند پر کردن، مدت کوتاهی به سمت عقب کار می‌کند و از دوز دقیق و روند پر کردن اطمینان حاصل می‌کند.
نیروی محرکه دوزینگ پمپ مارپیچی
نیروی محرکه مترینگ پمپ اسکرو دوتایی توسط موتورهای سروو سیگما 7 و تقویت کننده‌های مناسب تأمین می‌شود. سروو درایوهای AC با پاسخ سریع از وضوح بالا (رمزگذار مطلق 24 بیتی یکپارچه) و پویایی بالایی برخوردار هستند. و برای انجام وظایف موقعیت‌یابی ایده‌آل هستند. آن‌ها قادرند ارتعاشات و فرکانس‌های ماشین را به طور خودکار در حین کار سرکوب کنند. همچنین سروو درایو عمر طولانی دارند و در دمای محیط بین 0 تا 55 درجه سانتیگراد بدون خنک کننده اضافی کار می‌کنند. به لطف ابعاد جمع و جور، آن‌ها فقط به یک فضای نصب کوچک نیاز دارند. همچنین نصب آن‌ها بر روی واحدهای دوزینگ که معمولاً روی میزهای روتاری در سیستم‌های پرکننده استفاده می‌شوند، آسان است. طیف وسیعی نیز برای انتخاب در طول برنامه‌ریزی برای پروژه وجود داشت. سروو موتورهای بسیار پویای AC خروجی 50 وات تا 15 کیلووات را در ولتاژ تأمین 200 و 400 ولت پوشش می‌دهند و هنگام کار کاملاً بی صدا هستند.
دوزینگ پمپ یک پمپ جابه‌جایی مثبت است. این پمپ برای تزریق یک ماده شیمیایی یا هر نوع ماده دیگر به جریان آب، گاز یا بخار طراحی شده است. دوزینگ پمپ اسکرو که معمولاً کوچک است، دبی بسیار دقیق برای کنترل حداکثر ایجاد می‌کنند. دوزینگ پمپ برای طیف گسترده‌ای از کاربردها و صنایع از تصفیه فاضلاب گرفته تا فرآوری مواد غذایی استفاده می‌شود. علاوه بر صنایع تصفیه آب و صنایع غذایی، از دوزینگ پمپ اسکرو، که به عنوان پمپهای اندازه‌گیری شیمیایی شناخته شده‌اند، در کارخانه‌های صنعتی، کشاورزی، تاسیسات تولیدی، آزمایشگاه‌های پزشکی و معادن مورد استفاده قرار می‌گیرند.