螺杆泵压力和流量

    众所周知，螺杆泵的泵送量超过2000gal/rnin。大型螺杆泵（在70psi的压差下，用一个200hp电动机和齿轮减速箱，使泵能在150r/min转速下运行）一般情况下，在高流速下压力是低的，出于制造的考虑，经常是几个泵并联安装，以减小单个泵的尺寸。即使是橡胶和转子紧密配合，压力越高意味着越容易滑脱，滑脱会明显地减少净流量。这就是为什么压差越高，越需要更多的级。

   作为一个经验规则，螺杆泵设计的每级压差一般为75psi。例如，一个压差为300psi的使用场合需要四五级（级数应尽量高一些）泵。为了对螺杆泵的所有参教有一个初步的了解，讨论下面的例子。在例中需要螺杆泵克服300psi压差下输送300gal/min的液量。

   当选择泵的大小时，设计工程师使用公式和图表并参考理论和经验数据：例如，磨损速率和质点大速度是泵速的基本限制因素。然而，泵的使用者没有办法掌握这个特殊的信息：甚至一个相对简单的标准值，如平均流速的确定，需要知道净过流面积。而净过流面积只有用户已经有一个正在运行的泵才能测量到。很明显，在评价和选择泵时，大多数用户还没有泵。

    假如一览表中有对比特性曲线可以查到（几种尺寸的泵的流量和压力曲线），用泵一览表估算需要的泵的尺寸是一个便利的方法。然而，因为一览表不一定总是可用的，好是有一些简单、容易的方法来估算泵的所有参数。实践证明，如果知道连接管线的公称尺寸，这种近似方法是可行的。不管什么类型的泵，这个方法通常是可用的。即使管径随着流体黏度而改变（越黏的流体需要越大的管径），但这种变化是相对稳定的和可知的，尤其是只被用作近似标准。

    用来近似估算泵大小的经验法则是，基于管子的公称尺寸，流速介于1～3f/s。。小泵通常用较小的流速( lft/s)，大泵用较大流速(3ft/s)：

    U管子=Q×0.321/A法兰.

    =Q×0. 321/（3. 14×d法兰2/4）

  在上面的例子中( 300gal/min，300psi)，让我们假设流速2ft/s用于平均大小的泵。如果将上面的方程推导求解法兰直径（即泵直径），我们得到：

    D法兰=[4×Q×0.321/(3. 14×u)]0.5

    =[4×300×0.321/(3. 14×2)]0.5=7 8in

    因此，一个公称直径8in的管线（泵法兰）能够被采用。

    水力部分（定子里的转子）总长度可以改变，但是作为个估算值，1级泵长度近似等于4个公称直径的大小。

    L1级≈4 x d法兰.=4 x 8=32in

用一个5级泵（根据300psi压差，每级75psi，加一个安全系数）：

    L水力=5×32= 160in

驱动末端加一个额外的长度，至少不少于1级或2级泵的长度。得到：

    L泵= 160 +32 x2= 220～230in≈20ft!

为了减小占地面积，螺杆泵经常由背式的装配好的电动机带动皮带驱动。

同样的理论应用于小泵，比如20 gal/min和同样是300psi的压差：

    D法兰=(4×20×0.321)/(3. 14×l)0.5

    =2 9in，约3in（应用lft/s）

    Ll级≈4 X 3= 12in

    L水力=5×12= 60in；

    L泵= 60 +12 x2= 84in或约7ft

应该承认，上面的假设是非常接近的，但是这个例子也说明了一点，和大多数其他类型的泵比较，一个标准的螺杆泵同一个电动机连接并固定在底板上，可能需要两倍大小的占地面积。此外，如果磨蚀性物质的含量很高，75psi压降额定值应该减少，甚至减少很多，因此会使整个泵更长。

    这说明了为什么螺杆泵通常很难替换其他类型泵，甚至有问题、已安装的泵（泵周围面通常被其他设备所拥挤）。然而，对于户外安装，尤其是新的安装，这就不是什么问题了，因为占地计划正在制定，而且对于较大的泵，占地面积也很容易调整。

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