Bombas de tornillo: ventajas, desventajas. Bomba de tornillo: ¿qué necesitas saber? Cómo funciona una bomba de tornillo

en sistemas suministro de agua autónomo, así como el funcionamiento de los sistemas de bombeo varios liquidos se utilizan varios. Para pozos y pozos en el sector privado, uso con mayor frecuencia modelos sumergibles, que incluyen una bomba de tornillo para un pozo. Este tipo de equipo es ampliamente utilizado no solo en la vida cotidiana, sino también en la industria debido a su diseño simple y prácticamente libre de problemas.

Las bombas de tornillo, también llamadas bombas de tornillo, funcionan mediante un mecanismo simple basado en un tornillo giratorio (tornillo) ubicado dentro de una carcasa cilíndrica o en forma de cono. El suministro y movimiento de fluido dentro de la cámara de trabajo se produce debido al constante movimiento del tornillo. Durante el movimiento continuo del tornillo, las ranuras en su superficie obligan al líquido a moverse solo hacia adelante, evitando que fluya hacia atrás. Así, las bombas sumergibles de tornillo mantienen constante la presión del agua en el sistema, sin aumentar presión operacional en la cámara

Arroz. 1 dispositivo de bomba de tornillo

Las características del funcionamiento de los modelos de tornillo de los equipos de bombeo implican su inmersión directamente en el entorno de trabajo, en un pozo o pozo. Esto se debe al hecho de que dicho diseño de equipo no le permite trabajar en los llamados. De marcha en vacío. Para un funcionamiento estable de la unidad, se necesita un nivel de líquido constante y, sin acceso al entorno de trabajo, el equipo simplemente se detiene.

Ventajas y desventajas de la tecnología.

Tornillo bomba de pozo(o centrífugo, como también se le llama) se considera uno de los tipos preferidos de equipos de bombeo para suministrar agua a un sistema de suministro de agua autónomo, así como en la producción para bombear y hacer circular diversos líquidos: productos derivados del petróleo, gas licuado, trabajo agresivo ambientes con un alto contenido de productos químicos.

Las principales ventajas de las bombas sumergibles de tornillo son:

  • alto rendimiento;
  • facilidad de mantenimiento;
  • sin ruido durante el funcionamiento;
  • la capacidad de trabajar con diferentes entornos de trabajo de calidad.

El último punto es uno de los más importantes para muchos usuarios de equipos de bombeo. Mientras que otros modelos son bastante sensibles a la composición del medio de trabajo y pueden fallar incluso con una pequeña cantidad de arena en el agua, las bombas de tornillo son insensibles a la contaminación del agua y pueden funcionar incluso con medios muy contaminados e incluso viscosos. Este es uno de los parámetros más críticos para muchos propietarios de pozos, donde incluso los filtros gruesos no pueden hacer frente.


Fig. 2 Bombas de tornillo: uno de los tipos de equipos productivos.

La compacidad es otra ventaja que tienen las bombas de tornillo para pozos. Por lo general, se trata de bombas sumergibles, cuyos parámetros geométricos coinciden con los parámetros del pozo. En la mayoría de los casos, el tamaño del cuerpo cilíndrico del equipo no supera los 12-15 cm de diámetro. Al mismo tiempo, debido al principio de funcionamiento: la creación de fuerza centrífuga y turbulencia en la cámara de trabajo, las unidades de tornillo muestran un alto rendimiento.

Este último depende directamente de la velocidad de rotación de la barrena: cuanto más alta sea, más agua podrá bombear la unidad por unidad de tiempo. Modelos estándar para uso doméstico son capaces de mantener un nivel de agua estable en el sistema en alrededor de 1500-2000 litros de líquido por hora.

Desventajas de las bombas de tornillo

Este equipo tiene una serie de desventajas, que también debe conocer antes de elegir modelos de tornillo:

  • precio alto;
  • volumen de trabajo fijo;
  • incapacidad para trabajar "inactivo".

Elección de bombas para agua sucia tipo de tornillo, el usuario debe estar dispuesto a pagar al vendedor una cantidad mayor en comparación con otros tipos estándar equipo. costo promedio un modelo, según el fabricante, cuesta varios cientos de dólares para equipos importados. también puedes tomar modelos domésticos, por ejemplo "Niño", "Cañón de agua", "Belamos" y otros. Pero los líderes del mercado tanto en Rusia como en el extranjero son extranjeros. marcas registradas como Grundfos, Gadrena, Aquatica, Werk y otros.

Clasificación de equipos


Arroz. 3 Bombas de tornillo estándar y profundas

Todas las bombas de tornillo para pozos se dividen en estándar y profundas. Los primeros son aptos para su instalación en pozos poco profundos y pozos, por ejemplo, para la extracción de agua en arenosos acuíferos. Dichos modelos son menos productivos y generalmente se instalan a una profundidad de no más de 20-25 metros. La bomba de pozo profundo tiene una carcasa y un sinfín más alargados y está diseñada para instalarse en pozos artesianos, cuya perforación alcanza varios cientos de metros de profundidad. Dichos modelos se caracterizan por un mayor rendimiento y, en consecuencia, un precio más alto.

Al responder a la pregunta de qué bomba de tornillo elegir para un pozo, es necesario tener en cuenta los parámetros de la estructura hidráulica. La profundidad del nivel freático, así como la necesidad de suministro de agua del objeto, son los principales factores técnicos que influyen en la elección de la unidad. También debes tener en cuenta la potencia del propio equipo, porque. Requiere energía constante para funcionar.

Las electrobombas de tornillo profundo y estándar consumen una media de 1,5 kW de energía por hora, lo que permitirá conectarlas a una fuente de alimentación estándar de 220V. Pero los fabricantes recomiendan asignar una fuente de electricidad separada para el equipo de bombeo y protegerlo con un disyuntor adicional.

Las bombas de tornillo son una técnica de bombeo de desplazamiento positivo que genera presión al desplazar fluido con un rotor que gira alrededor de un estator. Como regla general, los dispositivos de tornillo pertenecen a la categoría de dispositivos giratorios de engranajes, que se fabrican en la base.

Los primeros modelos de tipo tornillo aparecieron en el mercado en la década de 1920 del siglo pasado y, literalmente, una década después, ganaron su lugar en la producción industrial, en las empresas textiles y de tabaco, en las industrias de procesamiento de metales y procesamiento de desechos. En la industria petrolera, la tecnología de tornillo comenzó a utilizarse a finales de los años 80 del siglo pasado.

1 Tipos y disposición de la tecnología de tornillos.

Según el tipo y estructura del rotor, existen tres tipos principales de bombas de tornillo:

  • bombas de un solo tornillo;
  • bombas de doble tornillo;
  • tres bombas de tornillo.

Consideremos cada uno con más detalle. La bomba monotornillo es una técnica volumétrica de tipo horizontal. Bomba de un solo tornillo equipamiento estandar- Se trata de una jaula estática de caucho con superficie helicoidal de dos salidas y tornillo de una sola entrada fabricada en metal. Cuando el tornillo gira en el soporte, el líquido es succionado hacia las cavidades creadas y se mueve a lo largo del eje hacia el área de descarga.

Los dispositivos de dos tornillos se utilizan principalmente para el bombeo marino, fresco o aguas minerales. Al mismo tiempo, existe una clase separada de dispositivos especiales con dos tornillos para líquidos viscosos: esta es una técnica para fuel oil. Se diferenciarán en un solo sello mecánico, una camisa calefactora y acero resistente para la fabricación de carcasas.

Bomba técnica de tornillo - utilizada para bombear sustancias no agresivas, con lubricidad sin impurezas abrasivas y mecánicas. La lubricidad limita el índice de viscosidad a un índice mínimo. Según el índice de viscosidad máxima, la limitación se produce por la potencia de la propia electrobomba.

1.1 Bomba de tornillo y bomba de tornillo: la principal diferencia

Dado que ambos tipos de equipos se pueden atribuir a dispositivos de tipo desplazante, la diferente naturaleza de la acción del cuerpo de trabajo clasifica el equipo de tornillo como dinámico, debido al par de tornillo (giro), es decir, el estator y el rotor.

La tecnología de tornillo excéntrico es indispensable para bombear materiales viscosos no homogéneos con impurezas de varios tipos y calibres. Son autoaspirantes y no generan pulsaciones ni interrupciones de caudal.

1.2 El principio de funcionamiento de la bomba de tornillo.

Los elementos estructurales de cualquier tecnología de tornillo incluyen las siguientes partes principales:

  • tipo de engranaje impulsor del motor;
  • bastidor de transición;
  • par de gerot (tornillo), que consta de un estator y un rotor;
  • tubería de presión en la salida;
  • cámara;
  • bisagra;
  • dispositivo de sellado del eje.

En este caso, el estator es de elastómero, dentro del estator hay un rotor, que es helicoidal. elemento metálico. El efecto de succión crea la rotación del rotor, que cambia los volúmenes de las cavidades entre el rotor y el estator. El líquido se mueve gradualmente a lo largo del eje del rotor, la presión cambia y se crea una presión.

El cuerpo, tornillo y eje de los recipientes a presión pueden ser de hierro fundido, acero al carbono e inoxidable grados AISI 304/316/420, XM 19 o 17 4 PH, bronce al níquel-aluminio o hastelloy, inconel o titanio. Muchos dispositivos tienen protección contra funcionamiento en seco ATEX incorporada.

1.3 El principio de funcionamiento de la bomba de tornillo (video)


1.4 Modelo WHS

La serie de tecnología de tornillo OVN se utiliza para bombear materiales viscosos. Por ejemplo, marcar OVN4-2.5/5 significa que es:

O - aparatos para la producción de lácteos;

VN - aparato de presión de tornillo (bomba);

4 - volumen de productividad en litros por cada 100 revoluciones del rotor;

2.5 - el número de litros cúbicos por hora (productividad);

5 – Presión atmosférica dispositivo.

EN versión estándar el equipo de producción puede soportar temperaturas de hasta 80 ° C, está equipado con un sello de eje mecánico estándar y un cuerpo hecho de acero inoxidable AISI 304.

Por pedido especial, es posible tener una versión que puede soportar temperaturas de hasta 140 °C, con un bypass para la posibilidad de dosificación de materiales o con un accesorio que permite el uso de lavado CIP.

En total, hay doce modelos de la serie OWN con diferentes caracteristicas: OVN-8-4.0/5, OVN-8-6.0/5, OVN-4-1.5/5, OVN-4-2.5/5, OVN-2-1.5/5, OVN-2-0.7/5, OVN -M, OVN-6-3.5/5, OVN-6-5.0/5, OVN-8-3.0/5 y OVN-6-2 .5/5.

2 Selección y mantenimiento de la tecnología de hélices

Para elegir una técnica de tornillo que la mejor manera adecuado a las necesidades de su producción, vale la pena considerar algunos caracteristicas de diseño. Para determinar si, para empezar, vale la pena determinar el tipo de aparato que necesita, de lo cual dependerá el indicador de rendimiento en metros cúbicos por hora o litros por minuto.

Luego determine el nivel de presión deseado y la altura de la columna de líquido en el área de la boquilla, el llamado indicador NPSN. Además, es necesario tener en cuenta los indicadores composición química, densidad y viscosidad, temperatura y equilibrio ácido-base de las sustancias bombeadas. Además, considere la cantidad de abrasivos y la posible presencia de partículas sólidas en la composición del material bombeado.

Bueno, no olvide tener en cuenta el voltaje y la frecuencia de la fuente de alimentación y el tipo de mecanismo de transmisión del motor a la bomba. Un kit de reparación con los repuestos más necesarios, que se incluye en la lista de equipos, será de gran ayuda.

Un kit de reparación de bomba de tornillo generalmente consta de un tornillo de repuesto y una junta de goma. Por lo tanto, la sustitución del sinfín en caso de desgaste se puede realizar de forma independiente sin necesidad de ponerse en contacto con el departamento de servicio.

2.1 Aplicaciones

La tecnología de tornillo se utiliza en muchas áreas de producción industrial y para necesidades domésticas. Entre los principales tipos de equipos a presión tipo tornillo se encuentran:

  • bomba de agua de tornillo ( varias variaciones bomba centrífuga-, bomba neumática de tornillo, bomba sumergible profunda);
  • bomba de tornillo para alimentos (leche, aceite y grasa, confitería y otros);
  • dispositivos para las industrias farmacéutica y química;
  • equipos para las industrias de petróleo y gas y petroquímica;
  • equipos para centrales eléctricas;
  • equipos para la industria naval y naval.

El mayor nivel de resistencia químico-mecánica a diversas inclusiones no abrasivas y elementos viscosos que pueden estar presentes en el líquido se debe a la composición elastomérica de la carcasa del estator. Además, es la composición de la carcasa del estator la que determina el rango de temperatura máximo permitido con el que puede operar la tecnología de tornillo.

Por ejemplo, en la industria petrolera, las carcasas están hechas de elastómero de grado NBR, que puede soportar temperaturas de hasta 80 °C. En la tecnología de tornillos para uso industrial general, se utilizan materiales EPDM e HYPALON, que son capaces de operar a temperaturas de hasta 120 °C. Y en la industria química se utiliza caucho elastómero tipo FKM, que puede soportar temperaturas de hasta 150 °C.

Las bombas de tornillo son ampliamente utilizadas en el campo de la provisión de casas y cabañas privadas. agua limpia de un pozo o pozo.

Todo dueño de su casa sabe que después de comprar una propiedad, vale la pena pensar en dotar de agua a la casa. Después de todo, la falta de suministro de agua puede estropear en gran medida la impresión de la compra.

La elección correcta de una bomba sumergible, y en nuestro caso una bomba de tornillo, es una garantía de suministro de agua ininterrumpido durante mucho tiempo.

La bomba de tornillo para pozo es merecidamente popular entre los aficionados. resto del país en su sitio, así como entre los propietarios de cabañas y casas debido a la facilidad de operación y facilidad de instalación. Además, a diferencia de una bomba de superficie, una bomba de tornillo se distingue por su versatilidad en el suministro de agua desde grandes profundidades.

El principio de funcionamiento de la bomba de tornillo.

El funcionamiento de las bombas de tornillo se basa en el concepto del tornillo de Arquímedes.

Video de bomba de tornillo

Las bombas de tornillo son buenas para generar presiones suficientemente altas con un pequeño suministro de líquido. Las bombas de tornillo son ampliamente utilizadas en Últimamente, habiendo encontrado la mayor popularidad en el suministro de agua de pozos a casas y cabañas privadas.

Las bombas de tornillo son las más utilizadas en la industria química para bombear medios químicos agresivos.

Bombas de tornillo consisten en uno o más pares de tornillos de acoplamiento con un perfil roscado especial, que se colocan con pequeños espacios en los orificios de las carcasas. Una bomba de tornillo puede contener solo un tornillo o tornillo sinfín, pero tales bombas no han encontrado aplicación en accionamientos hidráulicos.

Una representación esquemática de los tornillos acoplados en una bomba de tres tornillos se muestra en la Fig. 29, un diagrama estructural de una bomba de tornillo en la Fig. 30

El tornillo de accionamiento central (rotor) 1 y dos tornillos de accionamiento laterales (interruptores) 3 tienen un perfil de corte, con la ayuda del cual, estando engranados, se deslizan entre sí, formando, junto con las superficies de los orificios en el carcasa 4, herméticamente separada de las líneas de succión y descarga de la cámara. Durante el giro de los tornillos, estas cámaras se trasladan a lo largo del eje del rotor (como una tuerca de líquido) desde la zona de aspiración a la zona de descarga, donde se desplaza el líquido que las llenaba. Gracias a este principio de funcionamiento, la bomba teóricamente crea un flujo suave de fluido y un bajo nivel de ruido en funcionamiento. Esta es una de las principales ventajas de este tipo. Los tornillos accionados giran bajo la acción de las fuerzas y no están cargados con torsión, y toda la unidad de bomba está bien equilibrada.

Características técnicas de la bomba

    Las bombas de tornillo son capaces de operar a una alta velocidad de 3000 ... 6000 rpm y más;

  • El rango de valores de flujo también es muy amplio: hay bombas pequeñas que desarrollan un flujo de aproximadamente 3 l / min y grandes, hasta 6000 l / min;
  • Las presiones de trabajo para bombas de tres tornillos con un caudal de hasta 100 l / min pueden alcanzar 10 ... 25 MPa, y para tamaños grandes, la presión de trabajo no supera los 4 ... 6,3 MPa;
  • Las bombas de doble tornillo generalmente están diseñadas para flujos pequeños, hasta 40 l / min y presiones relativamente bajas, 4 ... 6,3 MPa.

Desventajas de una bomba de tornillo

La desventaja de las bombas de tornillo es:

  • la imposibilidad de regular su volumen de trabajo;
  • la dificultad de agregación entre sí y bombas de otros tipos;
  • peor que el resto, indicadores de peso general.

Aplicación de bomba de tornillo

Las bombas de tornillo no han recibido una amplia distribución en los sistemas hidráulicos de las máquinas, como las principales, y se utilizan principalmente en los accionamientos de algunas máquinas para corte de metales. nkov y prensas como auxiliar - para crear grandes alimentaciones en reposo. Así como en instalaciones de refrigeración y filtrado del fluido de trabajo.

bomba de tornillo

Organización interna bomba de tres tornillos

tornillo o bomba de tornillo - bomba, en la que la creación de la presión del líquido inyectado se realiza desplazando el líquido con uno o más rotores metálicos helicoidales que giran en el interior del estator de la forma adecuada.

Las bombas de tornillo son un tipo de bombas de engranajes rotativos y se obtienen fácilmente a partir de bombas de engranajes al reducir el número de dientes del engranaje y aumentar el ángulo de inclinación de los dientes.

Diseño de tornillos en una bomba de doble tornillo. El fluido se mueve a lo largo del eje de la bomba.

Principio de funcionamiento

El líquido se bombea moviéndolo a lo largo del eje del tornillo en la cámara formada por las ranuras helicoidales y la superficie del cuerpo. Los tornillos, al entrar en las ranuras del tornillo adyacente con sus protuberancias helicoidales, crean un espacio cerrado que evita que el líquido retroceda.

Área de aplicación

Diseñado para bombear líquidos. grados variables viscosidad, gas o vapor, incluidas sus mezclas.

Estas bombas pueden operar a presiones de hasta 30 MPa.

Puestas en práctica por primera vez en 1936, las bombas de tornillo tienen diseño simple, puede trabajar en presencia de impurezas mecánicas y con fluidos viscosos, lo cual es necesario cuando se resuelven diversos problemas prácticos. Una gran cantidad de PCP se utilizan para extraer agua de los pozos de metano en capas de carbón, principalmente debido a su capacidad para bombear líquidos con impurezas mecánicas. Sin embargo, las bombas de tornillo también son adecuadas para otros pozos de gas, así como para la producción de agua y petróleo.

Caracteristicas de diseño

Para mejorar la calidad de los sellos y reducir las fugas, a veces se usa un cuerpo flexible cilíndrico o cónico. En este último caso, el tornillo cónico es presionado por un resorte y, en ocasiones, también por la presión del líquido bombeado. Sin embargo, las bombas de carcasa flexible pueden soportar presiones más bajas que las bombas de carcasa metálica. En bombas con tornillos cónicos, se puede prescindir de una carcasa rígida.

Las más comunes son las bombas de tres tornillos.

Ventajas

  • suministro de fluido uniforme, a diferencia de las bombas de pistón y émbolo;
  • la capacidad de bombear mezclas de fases líquidas y sólidas sin dañar los sólidos en los líquidos;
  • al igual que otras bombas volumétricas, las bombas de tornillo tienen la capacidad de autocebarse con líquido;
  • oportunidad de conseguir alta presión en la salida sin múltiples etapas de inyección;
  • buen equilibrio del mecanismo y, como resultado, bajo nivel de ruido durante la operación.

desventajas

  • complejidad y precio alto fabricación de bombas;
  • volumen de trabajo no regulado;
  • Al igual que otros tipos de bombas de desplazamiento positivo, las bombas de tornillo no pueden estar inactivas sin un líquido bombeado, ya que en este caso aumenta el coeficiente de fricción de las partes de la bomba y empeoran las condiciones de enfriamiento; como resultado, la bomba puede sobrecalentarse y fallar.

Literatura

1. Skhirtladze A.G., Ivanov V.I., Kareev V.N. Sistemas hidráulicos y neumáticos. - Edición 2, suplementada. M.: IT MSTU "Stankin", "Janus-K", 2003 - 544 p.

2. Lee James, Nickens Henry, Wells Michael. Explotación de pozos de gas inundados. Soluciones tecnológicas para la remoción de fluidos de pozos / Traducción del inglés. - M.: LLC "Premium Engineering", 2008. - 384 p., il. (Ingeniería Industrial).

ver también

  • Bombas de tornillo PCM

notas


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Vea qué es la "bomba de tornillo" en otros diccionarios:

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