产品概述
美国罗伯逊ROBERTSON进口电磁调速单螺杆泵是在高品质G型单螺杆泵基础上配装电磁滑差调速电机而开发的一种可调流量容积泵。电磁调速电机通过电磁离合器原理改变输出转速,与手动无级调速螺杆泵的根本区别在于前者依靠磁场实现转速调节,后者依靠机械手动操作。配备此类调速电机的核心目的在于根据工艺需要灵活调节泵的流量和压力输出,满足从微量投加到连续大流量输送的宽范围工况需求。泵体结构紧凑、体积小、零件少、维修简便,被广泛认为是处理特殊介质、实现精确流量控制的理想泵种。
电磁调速电机工作原理
本产品配套的电磁调速电机(又称滑差调速电机或电磁离合器电机)设计有两个独立轴——输入端与原动机(交流定速电机)相连,输出端与泵的拖动负载相连。电机通过调节电磁转差离合器的励磁电流来改变输出端的转差率,从而实现输出转速在低于输入转速的范围内平稳无级调节。用户通过配套的电磁调速控制器即可方便地调整泵的转速,流量大小一目了然,控制方式灵活,可实现远程自动控制,恒压精度可达±0.002MPa。
电磁调速方案在工业应用中具有多项显著优势:空载起动可有效降低电机启动电流;设有10%~80%可调低速限制功能,有效防止水泵反转;节能效果明显,价格相对低廉;适用范围广,既可用于高压大功率电机调速又可用于低压小功率电机调速。
核心结构与单螺杆工作原理
本产品属于转子式容积泵,核心工作部件为偏心螺杆(转子)和固定衬套(定子)。转子为单头螺旋螺杆,采用精密金属材料加工而成;定子为双头螺旋空腔的弹性体衬套,选用多种特种弹性材料制成。
当电机通过万向节驱动转子绕定子轴线作行星回转时,转子与定子副之间形成数个单独的密封容腔。这些密封腔连续、匀速、容积不变地沿轴向移动,将介质从吸入端无涡流、无搅动地推送至排出端。介质在泵内流动时内部流速低、容积保持不变、压力稳定,因而不会产生涡流和搅动,对被输送介质的分子结构和固有特性几乎无破坏作用。每增加一级泵级数(一个导程),泵的输出压力增加0.6MPa,用户可根据所需压力灵活选择泵级数。
定子与转子材质选型
本产品提供丰富的材质配置方案,用户可根据介质的腐蚀性、温度、磨损性及卫生要求灵活选配。
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定子(衬套)材质:标准系列根据介质化学特性选用多种特种弹性材料,包括:丁腈橡胶(NBR,耐油性好,适用于石油制品)、氟橡胶(FKM,耐高温强酸碱)、三元乙丙(EPDM,耐热水弱碱)以及食品级橡胶(符合FDA标准,适用于食品医药行业)。特殊高温工况可选用耐温型弹性材料,适用介质温度***高可达150℃,部分定制型号可达200℃以上。
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转子材质:标准配置为精密合金钢加工成型,表面经特殊硬化处理以增强耐磨性;耐腐蚀工况可选用不锈钢304、316L等材质,转子表面可进行渗氮、镀铬等硬化工艺。
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泵体及过流部件材质:标准型选用优质铸铁(适用于无腐蚀性或弱腐蚀性介质);要求耐腐蚀的工况可选用不锈钢304或316L材质(适用于酸、碱等腐蚀性化学介质及食品医药级卫生要求)。四氟衬里等特殊配置可满足强腐蚀介质的苛刻工况要求。
流量调节特性
本产品***为显著的特性之一是泵的流量与转速呈严格线性正比关系——转速越高,流量越大;转速越低,流量越小。这一特性使电磁调速单螺杆泵在流量精确控制方面具备天然优势。
与传统离心泵需通过调节出口阀门开度来改变流量不同,本产品只需通过电磁调速控制器改变电机转速即可线性调节输出流量,无需额外安装调节阀门,既可大幅降低能耗,又可实现流量的精确计量控制。变转速运行还赋予了产品一泵多能的灵活适应性——同一台泵可覆盖从微量加药到正常输送的宽幅流量范围。这种特性使该泵可作为一般计量泵使用,用于药剂的精确填充和连续化学投加场合,显著优于柱塞泵、隔膜泵及齿轮泵等其他容积泵种。
自吸能力与通过性能
本产品具备优异的自吸性能,自吸高度一般在6米水柱以上(清水介质),启动前无需向泵腔内灌水引液,也不需在进水管路上安装底阀。因定子选用多种特种弹性材料制成,转子与定子之间形成的密封容腔具有良好的含杂质包容能力,泵不仅可以输送高粘度流体,还可以顺利输送含有硬质悬浮颗粒(***大粒径可达20mm以上)、含短纤维介质、含微量气体、乃至气、液、固多相混合的复杂流体,有一般泵种所无法胜任的特性。这一特点使其在输送污水处理厂的脱水污泥、石油开采中的油气水泥合物、化工行业中的胶体浆料等介质时表现出色。
密封系统与传动配置
本产品根据输送介质的温度、压力及腐蚀性特征提供多种密封方案和传动配置。
机械密封:标准配置采用单端面机械密封,适用于大多数清水、油品及化工介质;要求更高安全等级的工况可选用双端面机械密封并配套外接冲洗方案,尤其适合输送易燃易爆或有毒介质的场合。
填料密封:根据实际需要亦可选用,适用于粘度较高或含颗粒介质。
轴封材质:密封摩擦副可根据介质特性选配碳化硅/石墨(清水、油品)或硬质合金/硬质合金(含颗粒介质)等配对方案。
传动配置:除标准联轴器直联传动外,还可根据工况需要配置三角带传动、变速箱变速装置等多种传动方案,当泵的规格较大或输送介质粘度过高时应适当降低转速运行,以保证泵的稳定性和使用寿命。吸入法兰的进出口方向可按用户需要进行多方向(上、左、右、下)调整,具有高度的现场安装灵活性。
技术参数范围
本产品提供从轻工小流量到工业大流量的完整系列,常规技术参数如下:
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公称通径:25~500mm
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进出口径范围:25mm~250mm
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额定流量范围:0.1~2650 m³/h(小流量型号可低至0.1m³/h,大流量型号可达2650m³/h)
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扬程范围:7~120m(清水介质)
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每级输出压力:0.6MPa(多级串联可提升至更高压力,***高可达1.6MPa及以上)
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自吸高度:≥6m(清水介质)
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额定扬程:60~120m
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功率范围:0.55~45kW(按型号选配)
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转速范围:电磁调速条件下可低至18r/min,***高可达2900r/min(需配合减速机等传动装置)
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适用介质温度范围:-20℃~120℃(标准型),特殊要求可达150℃~200℃(高温定制)
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工作压力:≤1.6MPa(标准型)
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颗粒通过能力:***大颗粒直径可达20~30mm
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纤维通过能力:***长纤维长度可达25~150mm
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泵体材质:铸铁(HT200/250)、铸钢(WCB)、不锈钢(304/316/316L)、四氟衬里
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连接方式:法兰连接(GB/T 9113、HG/T 20592、ASME B16.5等标准),吸入法兰方向可按需调整(上、左、右、下)
以上为常规选型范围,具体参数请根据实际工况向产品供应商索取详细技术选型资料。
核心性能特点
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流量精确可控,可作计量泵使用:流量与转速严格线性正比,通过电磁调速器可在宽范围内实现无级调速和精确流量控制,无需安装调节阀门,既节能又可作一般计量泵使用,适用于药剂填充和化学投加等计量要求严格的工艺。
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超宽粘度适应范围:可输送介质粘度从极低到极高(***高可达100万mPa·s),尤其适合高粘稠、难以自流的介质的平稳输送。
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对含杂质介质适应性强:可顺利输送含有硬质悬浮颗粒(***大颗粒直径可达20-30mm)、含有短纤维(纤维长度可达150mm)、含微量气体甚至气液固三相混合的复杂流体。
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自吸能力优异:自吸高度一般在6米以上(清水介质),启动前无需灌泵,无需在进口管路上安装底阀,使用极为便捷。
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低剪切、低脉动输送:介质在泵内以轴向匀速、容积不变的方式推送,不产生涡流,不搅动介质,尤其适合输送对剪切敏感、不允许破坏原有组织结构的介质,如乳制品、发酵液、聚合物溶液等。
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压力稳定、无脉动:出口压力稳定,周期性压力波动极小,连续运行平稳无脉动,适合对压力稳定性要求高的工艺环节。
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宽温度适应范围:标准型适用介质温度-20℃~120℃,特殊定制型号可达150℃~200℃,高温工况可选用专用耐温定子材质。
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结构紧凑、便于维护:零件少,结构简单,体积小,转子与定子为易损件,更换方便;整泵拆装维修简便,大幅降低停机维护时间和运营成本。
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多传动配置灵活:除标准电机直联外,还可适配减速机、调速电机、三角带变速箱等多种传动装置,可根据现场供电条件和工作要求灵活配置。
典型应用领域
本产品以宽粘度适应能力、优异的自吸性能、精确流量控制及低剪切平稳输送的综合优势,在众多行业中获得广泛应用:
石油工业:输送原油、稠油、油水混合物、油气砂三相混合介质,成功用于地下千米深度原油与水的混合物抽吸;油田后期向地层灌注聚合物以增加采收率;油水分离和废油回收系统。
环境保护:工业污水及生活污水的输送;含水工业污泥、脱水后污泥的输送;板框压滤机送料;絮凝剂、石灰乳等化学药剂的精确计量投加;含固体颗粒及短纤维的浊水与泥浆处理。
化工与制药:输送各种悬浮液、乳浊液、聚合物、粘合剂、染料、油脂、合成纤维、粘胶液、尼龙粉液;高粘度化工浆料及腐蚀性化学药剂的输送。
食品工业:输送各种粘稠淀粉、食油、蜂蜜、糖酱、果浆、奶油、鱼糜、肉糜及各种下脚料;乳制品、碳酸饮料、调味品及原料物料的输送;对剪切敏感的食品乳状液和浆料的无破坏输送。
日化行业:输送各种粘稠浆、乳化液、各类软膏状化妆品、洗涤剂原料及日用化学半成品。
酿造业:输送发酵粘稠液、浓酒糟、粮食制品渣、各类酱类、浆状物料及含有块状固态物的粘液。
建筑与矿业:输送水泥沙浆、石灰浆、涂料及其他糊状体;矿井内含固体颗粒的地下水和污浆水排送;陶瓷工业生产中的浆液、瓷釉、耐火粘土悬浮液输送;水煤浆的制作与输送。
造纸与印刷工业:输送各种浓度的纸浆、棉浆、草浆、短纤维浆料;高粘度油墨、墙纸PVC高分子塑料糊;涂料、白液、黑液及碱回收中的重油等。
选型要点与注意事项
选型建议:用户应根据以下关键参数进行精确选型:
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介质特性:介质名称、粘度范围(标定当前粘度和***低工作温度下可能出现的***高粘度)、腐蚀性(pH值)、磨蚀性、含固量(颗粒尺寸及纤维长度)、温度(工况温度和可能出现的温度波动)。正确的定子弹性材料选择直接决定泵的使用寿命。
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运行参数:所需流量或流量范围(***大流量/正常流量/***小流量)、所需出口压力或扬程(系统背压、垂直提升高度、管道摩擦损失)、运行方式(连续运行或间歇运行)。需特别注意多级串联时可实现0.6MPa×级数的工作压力。
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安装环境:卧式安装或立式安装、固定式或移动式安装方式需求、连接管路的标准(法兰规格及标准号)以及是否有防爆防护要求。
安装注意事项:安装前应仔细核对泵的型号、规格、材质及额定参数是否与实际工况匹配。泵体应水平安装在稳固的基础上,进出口管道连接应密封可靠且对中良好,避免管道附加应力传递至泵体。吸入法兰方向可根据管路要求调整至合适方向,但仍需保证介质从吸入端进入。安装时应按联轴器找正要求校准两轴对中偏差,以减少振动和轴承磨损。若长期存放后使用,应确保泵腔内已注入介质或润滑剂,避免启动时空载干转。
启动与运行:首次使用或检修后启动前,必须向泵腔内灌满介质(灌泵),排净泵腔内空气,严禁干转损伤定子与转子。点动电机确认旋转方向正确后,逐步增加转速至设定值。电磁调速控制器应在启动后逐步调节至目标转速,避免转速突变造成冲击负荷。运行中应定期检查电机电流、进出口压力、定子区温度有无异常,留意机械密封有无渗漏。当输送介质温度较高(≥80℃)时,应关注定子弹性材料的耐温上限,避免超温运行导致定子过早老化。
维护与保养:定期检查转子磨损情况和定子内表面有无不均匀磨损,转子和定子是本泵的主要易损件,应根据使用工况按厂家建议周期更换。定期检查机械密封或填料密封的密封性能,发现泄漏量异常增大时应及时检修或更换密封件。检查万向节等传动部件的磨损及润滑情况。长期停运(超过30天)后重新启用前,应手动盘车检查转子转动是否灵活,并确保泵腔内介质已充分浸润后再启动。对于输送易结晶介质,停机后应及时用清水冲洗泵腔,防止介质在泵内固化。更多选型细节及定制方案,请向美国罗伯逊ROBERTSON专业技术团队咨询。