螺杆泵的应用适应范围

胡升龙

（大庆油田有限责任公司采油五厂一矿，黑龙江 大庆 163000）

螺杆泵和其他的泵相比具有一定的优越性，不仅可以实现变量运输，同时还具有体积小、噪声低等特点。而且这种泵的自吸能力较强，能够传输一定数量带有微小颗粒的液体，基于以上这些优势，在一些工厂中，逐渐淘汰了活塞泵和叶片泵等类型，选择螺杆泵。螺杆泵的种类较多，可以根据工作的需要以及运输介质的需求来对其进行更换，提高了工作效率。

一、螺杆泵的概述

螺杆泵主要由两个部分构成，一是泵内的螺杆齿形，二是泵套形成的若干密封腔。这两个部位的反复吸合，实现介质的传递。从其工作原理上来看，主要可以分成封闭型螺杆泵和非严格密封型螺杆泵两种。如果泵内两个相邻的密封腔之间没有可泄露的空间，就被称为严格密封型。螺杆泵在运行的过程中，不仅流量较为平衡，而且效率高，寿命长。在进行介质输送的过程中，不会形成漩涡，输送范围较广。对于黏度和物质的属性没有较高的要求。另外，这种螺杆泵可以任意地对固体、液体和气体等进行输送，因此，在海洋工程以及石油化工中的应用甚广。通过相关的调查可知，这种螺杆泵的功能较为强大，可以传输各种介质。

二、螺杆泵的分类及应用适应范围

上文中已经提到，螺杆泵可以对多种介质类型进行传递，主要是对于不同种螺杆泵而言的。进行介质的传递，要根据螺杆泵的种类而定，螺杆泵的类型有很多，其中包括单、双、三、五螺杆泵等类型。每种泵型都各有优势和不足，因此，要根据实际传递介质以及工程的需要来进行螺杆泵的类型的选择，尽量做到节约能源，并且提高工作效率。

1 单螺杆泵。这种泵套主要是用橡胶材料制作而成，内孔的主要结构为螺旋槽，和金属螺杆之间存在着诸多的密封腔，金属螺杆在工作的过程中，主要是做偏心旋转运动，在运动中将低压区转移到高压区，形成液体的吸入和排出。单螺杆泵在工作过程中，主要可以将含有金属颗粒的介质、输送到压出端，较为常见的就是进行污水、泥浆的处理工作，采用单螺杆泵可以最大限度地减少压力。

2 双螺杆泵。这种螺杆泵的严密程度较强，泵套主要由金属材质制作而成，全柱腔内的螺杆进行啮合，形成若干密封腔结构。双螺杆泵也可以分为单头螺旋和双头螺旋两种，如果螺旋的升角很大，就可以带动副螺杆。所以，双螺杆泵可以输送黏度较大的介质，所以石油化工行业主要采用的而是双螺杆泵结构。

3 三螺杆泵。这种泵的类型也属于严格密封型，同时也是螺杆泵的典型。其工作原理就是依靠一条主螺杆带动另外两个子螺杆，每条螺杆中都存在着两条螺杆线，运行的过程中形成了密封腔，在进行旋转运动的过程中，最高的压力可以达到30MPa，主要进行润滑油等介质的输送，但是需要注意的是，介质需要没有任何的腐蚀性和黏度。同时在输送的过程中需要严格按照介质数量以及输送的比例来进行，所以，这种三螺杆泵在工作中的应用范围相对较窄。

4 五螺杆泵。五螺杆泵的密封程度较为严格，可以有一条主螺杆带带动四条从动带。而且每一条螺杆都会具有两条螺旋线。泵腔中的截面较大，所以介质的输送量也随之增加。这种螺杆泵的应用范围较为特殊，只能应用到船舶或者是舰艇中的输油工作中。

三、螺杆泵的应用性能分析

螺杆泵的运行主要以溶剂效率为依据，但是螺杆泵的密封性又是影响容积效率的重要因素。所以，在对螺杆泵进行评判的过程中，需要根据螺杆泵的密封条件来进行分析，这样才体现出一定的准确性和科学性。其中分析螺杆泵密封性能的依据是螺杆泵的四类密封条件:（1）对于啮合的螺杆齿来说，在运行的过程中需要完全符合啮合的规律。（2）螺杆泵需要形成密封腔，其中螺杆螺纹的头数和螺杆的根数是两个重要的因素。（3）要对衬套的长度进行控制，一般情况下需要超过密封腔的长度。（4）螺杆之间以及衬套之间的间隙应该符合运行的标准，尽量将间隙控制在最低的范围内。

符合上述条件的为严格密封型螺杆泵，其中密封腔的完善程度主要取决于第一、二类密封条件。螺杆泵的核心技术是螺杆齿形，不同的齿形不仅直接决定着泵的工作压力、额定流量、容积效率、振动、噪声和自吸高度等技术性能指标的差异，还决定着螺杆加工工艺直至产品成本。对于各种类型的螺杆泵来说，其螺杆齿形是否能达到严格密封是判断该螺杆泵性能指标的一个非常重要的前提因素。这就是第一类密封条件的重要性。

满足了第一类密封条件后，判断螺杆泵密封性能的又一个前提依据是螺杆泵的第二类密封性。在螺杆泵行业传统理论中，经常引用俗称为孟氏定律的公式来评判螺杆泵的第二类密封性。满足孟氏定律的三螺杆泵受到1:3:5 结构比例的限制不能输送非润滑性介质。而不能满足孟氏定律的传统单头或双头双螺杆泵，因其介质粘度的适用范围广，在化工、石化、食品、航运、油田等作业成为不可替代的产品而广泛应用。

如上所述，螺杆泵在化工、石化以及食品方面得到了广泛的应用，主要是由于螺杆泵可以按照孟氏定律来输送润滑性的介质。但是由于双螺杆泵的容积以及工作压力都相对较低，所以在输送油气和水的混合物中受到了较大的限制，所以解决双螺杆泵的问题是现如今工作人员研究的重点。

结语

在螺杆泵的制作和运用的过程中，主要采用的是螺杆齿形技术，而工作压力以及流量、容积等等都是由齿形决定的。不仅如此，还影响到螺杆的加工工艺和成型产品的性能。所以，螺杆的齿形是促进螺杆泵整体性能的重要前提和基础，需要加强重视。

[1]刘小平，王平.平行双螺杆机构的发展及其应用[J].轻工机械，2005（01）.

[2]徐敏，陈家庆，王丽，周海.螺杆式水力机械及其在石油石化行业中的应用[J].北京石油化工学院学报，2004（01）.