Pompa śrubowa - budowa, rodzaje i zastosowanie

Pompy śrubowe, zwane także pompami wrzecionowymi, należą do pomp samossących. Zasada działania pompy śrubowej oparta jest na starożytnej zasadzie działania śruby Archimedesa, wynalezionej około 300 lat p.n.e. Pompa śrubowa jest rodzajem pompy wyporowej. Elementem transportującym ciecz jest wirnik w kształcie śruby. Ruch wirników powoduje transport medium z części ssawnej do części tłocznej.

Pompa śrubowa – rodzaje i budowa

Istnieją dwa główne typy pomp śrubowych: pompa dwuśrubowa oraz pompa trójśrubowa.

Zasada działania pompy dwuśrubowej opiera się na dwóch współpracujących ze sobą śrubach. Konstrukcja pompy nie wymaga, by śruby stykały się ze sobą, co wpływa na żywotność samej pompy. Pompy dwuśrubowe stosuje się głównie do tłoczenia soków oraz cieczy oleistych. W przypadku tłoczenia medium o dużej lepkości stosuje się odpowiednią przerwę pomiędzy wirnikami, tak by praca pompy była najefektywniejsza. Z kolei przy pompowaniu medium rzadszego, wirniki znajdują się bliżej siebie – praktycznie przylegają do siebie.

Pompa trójśrubowa, jak sama nazwa wskazuje, składa się z trzech śrub. Jeden z wirników jest bezpośrednio napędzany przez silnik elektryczny, pozostałe dwie to tzw. śruby bierne, które są zazębione z nią. Ruch śruby napędzanej wymusza ruch pozostałych śrub, co pozwala wytworzyć ciśnienie i przetransportować ciecz. Pompowane medium znajduje się w tzw. przestrzeniach roboczych, które znajdują się pomiędzy wirnikami a ścianą wewnętrzną korpusu pompy. Z uwagi, że śruby stykają się ze sobą, pompy trójśrubowe przeznaczone są tylko do pracy z cieczami czystymi. Przykładem pomp trójśrubowych są pompy Settima SMT oraz KNOLL KTS.

Pompy jednośrubowe, których konstrukcja oparta jest na jednym wirniku śrubowym, stosowane są dość rzadko. Takie konstrukcyjne ogranicza możliwości wykorzystania pompy.

Pompy śrubowe KNOLL KTS

Pompa śrubowa - KNOLL KTS

Pompy śrubowe KNOLL KTS to popularne rozwiązania w układach chłodzenia przy obróbce skrawaniem.

Pompa śrubowa SETTIMA STM

Pompy śrubowe Settima SMT do aplikacji wymagających niskiego ciśnienia.

 

Pompa śrubowa zastosowanie

Pompy śrubowej mają zdolność do zapewniania dużych prędkości przepływu medium, nawet przy tłoczeniu cieczy lepkich. Z tego też względu, pompy śrubowe stosowane są np. w transporcie paliwa, czy wtryskiwaniu chłodziw pod bardzo wysokim ciśnieniem w układach obróbki skrawaniem. Zakres wydajności pompy śrubowej zależny jest od modelu i budowy, a waha się w zakresie 60 – 190 l/min. Maksymalne ciśnienie, jakie generują pompy śrubowe to nawet 310 bar.

Przytoczone wyżej pompy trójśrubowe wysokociśnieniowe KNOLL KTS najczęściej stosowane są w układach chłodzenia przy obróbce skrawaniem. Z kolei pompa Settima SMT16B to pompa zaprojektowana do aplikacji wymagających z reguły niskiego ciśnienia (do 40 bar). Stosuje się ją przykładowo do agregatów z obiegiem zamkniętym oraz agregatów do filtracji niskociśnieniowej, gdzie pompowany jest olej chłodzący ze zbiornika magazynującego do wtryskarki.

Najważniejsze cechy pomp śrubowych

  • Prosta konstrukcja umożliwiająca osiąganie wysokich ciśnień
  • Niski poziom generowanego podczas pracy hałasu.
  • Niskie koszty produkcji w porównaniu z innymi obrotowymi pompami wyporowymi.
  • Odpowiednia do transportowania cieczy lepkich.
  • Niski poziom pulsacji.
  • W przeciwieństwie do pompy odśrodkowej wydajność pompy śrubowej jest całkowicie niezależna od ciśnienia wylotowego.
  • Brak konieczności generowania sił odśrodkowych do działania, co oznacza, że pompa śrubowa może pracować na bardzo niskiej wydajności.
  • Zdolność do samozasysania.
  • Niski NSPHr pomp śrubowych w porównaniu z pompami odśrodkowymi, co czyni je bardzo przydatnymi tam, gdzie dostępna jest niewielka dodatnia wysokość ssania netto (NPSHa).
  • Pompy śrubowe mogą pracować w dwóch kierunkach.