Zgradba ekscentrične vijačne črpalke NOV Mono
Konstruktivna zasnova ekscentrične vijačne črpalke (angl. Progressive Cavity Pump) je ključnega pomena za skoraj brezpulzno, nizko strižno črpalno karakteristiko ter podolgovato zasnovo ohišja. Na primeru ekscentrične vijačne črpalke NOV Mono so v nadaljevanju predstavljene ključne komponente in njihovi funkcionalni medsebojni odnosi.
Komponente ekscentrične vijačne črpalke
Tehnični pregled ključnih komponent ekscentrične vijačne črpalke
- rotor
- stator
- gredni sklop
- sesalno ohišje
- tlačno ohišje
- tesnjenje gredi
- lanterna
- osnovna plošča
- reduktor
- pogonski sklop
Rotor ekscentrične vijačne črpalke
Kot rotirajoči izpodrivni element rotor predstavlja funkcionalno osnovo vsake ekscentrične vijačne črpalke in je ključnega pomena za njeno črpalno karakteristiko. Njegova geometrija je podobna vijaku z okroglim navojem z velikim korakom, pri čemer njegova oblika skupaj s številom začetkov navoja določa notranji profil elastomernega jedra v statorju. Zaradi ekscentričnega vrtenja rotorja vzdolž celotne dolžine statorja nastajajo tesnilne linije, ki tvorijo zaprte črpalne komore. V teh komorah se medij neprekinjeno, skoraj brez strižnih obremenitev in z minimalnimi pulzacijami prenaša od sesalne proti tlačni strani.
Rotor je običajno izdelan masivno iz nerjavnega jekla in je za izboljšano odpornost proti obrabi in koroziji kromiran ali drugače utrjen. Po želji je lahko opremljen s centralno votlo izvrtino, ki zmanjšuje vibracije pri visokih vrtilnih hitrostih ter zmanjšuje obrabo. Nova serija NOV Scion je že standardno opremljena z votlim rotorjem.
STATOR EKSCENTRIČNE VIJAČNE ČRPALKE
Stator je nepremični nasprotni element rotorja in skupaj z izpodrivnim elementom tvori funkcionalno enoto ekscentrične vijačne črpalke. Sestavljen je iz kovinskega zunanjega ohišja ter votlega elastomernega jedra, ki je običajno na voljo v vulkanizirani ali odstranljivi izvedbi. Notranji profil je prilagojen geometriji izpodrivnega elementa, vendar ima dodaten navoj in dvojno dolžino koraka. Zaradi te geometrijske prilagoditve elastična notranja stena optimalno prevzema sile, ki nastajajo zaradi ekscentričnega vrtilnega gibanja. Hkrati med rotorjem in elastomerom nastajajo značilne tesnilne linije. Statorji so lahko izdelani iz naravnega kavčuka ali sintetičnih materialov, kot so NBR, EPDM, FKM ali poliuretan.
Vulkanizirani stator Epsilon in odstranljivi stator Scion podjetja NOV Mono
GREDNI SKLOP EKSCENTRIČNE VIJAČNE ČRPALKE
Gredni sklop prenaša pogonsko moč med pogonom in ekscentrično vrtečim se rotorjem ter je lahko, glede na lastnosti črpane tekočine, izveden v različnih različicah.
Prenos moči s pomočjo spojne palice
Ekscentrične vijačne črpalke, ki se uporabljajo v standardiziranih industrijskih aplikacijah, prenos moči praviloma izvajajo preko spojne palice, na katere koncih je nameščen po en zglob. Za preprečevanje prezgodnje obrabe zaradi nalaganja produkta so zglobi obdani z elastično manšeto. Opcijsko je mogoče uporabiti tudi dvodelno spojno palico, ki omogoča popolno vzdrževanje ekscentrične vijačne črpalke brez demontaže sesalnih ali tlačnih vodov.
Prenos moči z brezglobno upogibno palico
Brezglobna upogibna palica je praktično brezvzdrževalna rešitev za prenos moči med pogonom in rotorjem. Zaradi visoke elastičnosti kovinskega materiala, običajno titana, kompenzira ekscentrično gibanje in zanesljivo prenaša navor. Odsotnost zglobov zmanjšuje tveganje kontaminacije s mazivi ter nastanek mrtvih prostorov, zato je upogibna palica posebej primerna za uporabo v higienskih aplikacijah.
TESNJENJE GREDI EKSCENTRIČNE VIJAČNE ČRPALKE
Za preprečevanje iztekanja tekočine med gredjo in ohišjem se pri ekscentričnih vijačnih črpalkah uporabljajo drsna (mehanska) tesnila. Ta dinamična vrsta tesnjenja zanesljivo tesni črpalni medij preko mazane drsne površine na strani produkta. Za standardne aplikacije zadoščajo enodelujoča drsna tesnila, medtem ko se pri visoko viskoznih ali abrazivnih medijih uporabljajo dvoslojna izvedba s sistemom zapornega tlaka.
OHIŠJE EKSCENTRIČNE VIJAČNE ČRPALKE
Glede na črpani medij je lahko sesalno in tlačno ohišje ekscentrične vijačne črpalke opremljeno z industrijskimi ali higienskimi prirobnicami. Pri tekočinah z višjo vsebnostjo suhe snovi, na primer pivski tropini, je lahko sesalno ohišje izvedeno z razširjenim vstopnim prerezom, pogosto v obliki lijaka. Higienske ekscentrične vijačne črpalke so na sesalnem in tlačnem ohišju opremljene z dodatnimi priključki za izpiranje. Ti omogočajo čiščenje s produktom v stiku preko standardiziranih postopkov, kot sta CIP- in SIP-čiščenje.
Za posebej obrabno intenzivne aplikacije obstaja dodatna možnost, da se sesalno ohišje izvede z deljivim ohišnim delom. Tako je mogoče vse komponente zamenjati tudi v vgrajenem stanju črpalke, kar zmanjšuje časovni vložek za vzdrževalna in servisna dela. Sesalno in tlačno ohišje je običajno na voljo iz sive litine ali nerjavnega jekla.
POGON EKSCENTRIČNE VIJAČNE ČRPALKE
Za prenos moči se lahko ekscentrične vijačne črpalke izvedejo v kompaktni blokovni izvedbi, pri kateri je elektromotor neposredno prirobnično pritrjen na ležajno konzolo (laterno). Pri aplikacijah z večjimi mehanskimi obremenitvami, na primer zaradi visokih viskoznosti ali velikih diferenčnih tlakov, je izvedba z ležajnim stojalom priporočljivejša, saj lahko učinkoviteje prevzema aksialne in radialne sile.
