單軸螺旋泵浦 (Progressive cavity pump or Mono screw pump) 為一種旋轉容積型之單軸螺旋泵浦，其轉子(Rotor)為金屬材料製成的圓形斷面螺旋元件，而定子(Stator)為斷面長圓形之橡膠製(彈性材料)內螺旋元件。
泵浦運轉原理
轉子置於定子偏心軸之中心做旋轉，轉子圓形剖面一方面做旋轉，一方面做上下連動，更因為定子與轉子接觸面互成緊密之密封作用，故當轉子一開始旋轉即能產生有力的自吸作用。此時被吸入充滿在轉子與定子間隙之液體，便會順著其螺旋之前進運動方向，連續不斷地由吸入口無脈衝且固定量輸送到排出口。
流量及壓力
流量取決於轉子／定子的螺距、直徑、偏心率、馬達轉速；
腔室：為轉子與定子之間形成的空間，此空間為移動流體時的儲存空間。空間愈大時，輸送的流量相對也愈多。
長腔室 標準腔室
壓力取決於段數，段數愈多泵浦出口可承受背壓愈高。
流量大，吐出壓力低，可選擇長腔室。流量小，吐出壓力高，可選擇短腔室。
泵浦運轉方向
迴轉方向，由泵浦主軸端或驅動端可分為順時鐘和逆時鐘兩種轉向，端視不同使用需求來做運轉方向搭配。
優點
- 可依據需求流量、壓力、用途而有多種配置類型。
- 運轉時無脈動，可定量輸送，不產生渦流或攪拌。
- 運轉時，低噪音及低震動。
- 可依據需求調整輸出流量：改變運轉轉速或泵浦出口端壓力調整。
- 能處理高低粘濃度液體、含有半固形物的液體、泥狀液體，應用範圍廣。(泵浦壽命會因為輸送液體類型不同而有長短)
- 低流量運轉時，亦可產生高吐出壓力。
- 結構簡單、零件少、容易操作及保養。
- 部分泵浦類型可配合安裝所需側邊入/出口端方向調整，減少不必要的彎頭，以增加泵浦效率及壽命。
- 可依據輸送液體特性而有材質上的多種搭配選擇。
泵浦類型(參考用)
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類 型 |
圖示(參考至SYDEX產品) |
特 點 |
產業應用 |
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高精度 |
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低脈衝、高精度、容易維護，適用微量添加或填充裝瓶。 |
專為計量和測量而設計，輸送少量的液體，即使高黏度也可輸送 |
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小型 |
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構造簡單且經濟實惠，容易維護的最佳選擇。低噪音排放。 |
廢水處理、建築物料、農業食品業、能源、排水應用、抽樣職責、磨料漿料 |
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基本型 |
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堅固耐用的設計，配合使用需求可選用多種材質。 |
廢水處理、紙廠、農業食品業、石化、礦業、船舶 |
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衛生級 食品級 |
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經過特殊設計以滿足最嚴格的食品和衛生要求通過FDA認證，採用CIP系統 ，有多種設計，也可處理高黏度之液體。 |
食品業、農產品 |
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料斗給料型 |
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具有螺旋推進器的開放式進料斗，可以高效地處理高黏度的流體，泵浦和螺桿給料器的大直徑與加大的料斗相結合，可實現較高的性能，最大限度地提高轉子和定子的容積效率。適用污泥乾燥之進料泵。 |
廢水處理、紙廠、農業食品業、石化、礦業、船舶 |
泵浦結構(不同類型及不同廠牌會有不同的結構組成)
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項次 |
結構名稱 |
項次 |
結構名稱 |
項次 |
結構名稱 |
項次 |
結構名稱 |
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1 |
傳動軸 |
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軸承箱 |
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連接頭 |
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軸封 |
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連軸桿 |
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吸入室 |
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排水旋塞 |
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轉子 |
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定子 |
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轉向橫拉桿 |
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出口法蘭 |
12 |
軸承 |
SYDEX基本型(LK039)分解圖
SYEESYDEX料斗給料型(BW052)分解圖
運轉前建議檢查事項
- 電源是否正確及正常
- 泵浦運作轉向是否正確
- 管路出入口是否暢通
- 泵浦附件是否安裝確實
- 泵浦入口供料是否充足(切勿無液空轉)
- 輸送物的特性與操作條件是否吻合A.含水率 B.內容物粒徑規格 C.是否有尖銳物
- 操作時壓力及˙溫度
運轉前準備事項
- 將吸入和吐出管路連接到泵浦。
- 先將泵浦注滿水或液體(初次操作、泵浦保養、批次作業)。
- 啟動電源前檢查入、出口閥門是否開啟。
- 稍微試運轉並檢查連接桿旋轉方向是否正確，若錯誤，則修正電源連接方式。
故障原因及排除方式
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泵浦無法正常啟動 |
無液體吸入 |
輸出流量少 |
泵出口無法 正常 續壓 |
輸出流量不穩定 |
泵浦運轉有異音 |
泵浦無法正常運轉 |
驅動部超載 |
定子及轉子壽命太短 |
軸封洩漏 |
泵浦異常發生情形
可能導致異常情形發生原因 及解決方式 |
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新轉子/定子之啟動阻力較大 (將泵浦注滿流體或將轉子及定子予以潤滑) |
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電源線路連接錯誤 (確認電動機銘牌內容及測試電壓、相數) |
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泵浦出口壓力過高 (測量實際排放壓力後對照規格是否相符) |
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異物侵入泵內 (將異物移除並確認有無造成零件損壞) |
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流體溫度過高，導致定子膨脹 (降低流體溫度，若流體溫度無法降低，則重新確認定子適用材質) |
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流體中固體過多，導致堵塞 (確認泵浦規格並增加固液流體中的液體含量比例) |
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定子材質不適用，遭到流體侵蝕 (確認定子適用材質並更換) |
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泵浦停機時，泵內流體沉降硬化 (泵浦每次停機前，將泵內清洗乾淨) |
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吸入端管路內有氣體 (檢視配管，增加吸入端液體液位高度，避免入口管路有漏氣的現象。) |
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吸入端管路有洩漏狀況 (檢查管路及連接密合處) |
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泵浦轉速太低 (驅動部為可調整轉速時(變頻馬達或變速機)，增加轉速) |
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泵浦入口自吸長度太長 (降低液體溫度並將泵浦安裝在靠近入口液面，減少自吸高度) |
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泵浦空運轉 (泵浦注滿液體／加裝防空轉保護裝置／重新配置入口管路) |
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定子或轉子壞損 (檢查定子及轉子，將壞損的零件更換新品) |
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連接頭壞損 (將壞損的零件更換新品) |
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泵浦轉速過高 (驅動部為可調整轉速時(變頻馬達或變速機)，降低轉速) |
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流體黏度太高 (降低泵浦轉速並確認黏度與設計規格是否相符合) |
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泵出口壓力過大 (確認出口管壓力錶數值，放大出口管徑或簡短出口管路長度) |
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泵浦運轉方向錯誤 (檢查電動機並修改電路配線) |
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泵浦軸封壞損 (將壞損的軸封更換新品) |
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泵浦軸承壞損 (將壞損的軸承更換新品並潤滑密封) |
日常檢查及保養
日常檢查及保養
- 吐出的壓力是否有變化。
- 吐出的流量是否有變化。
- 軸封部份是否有洩漏液體。
- 有無異常的振動、噪音、發熱。
- 馬達負荷電流是否正常。
參考資料
運轉轉速
下表列出之代表流體名稱，可依此表判別輸送液體之磨耗性，但濃度與溫度會有機會導致液體特性產生變化，因此此表僅做為參考評估。
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流體磨耗性 |
流體種類 |
黏度(CP) |
轉速(rpm) |
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輕微 |
清水、脫離液、高分子凝集劑、油、果汁、肥皂液、血液、甘油、油漆。 |
1~1,000 |
400~ 700 |
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中等 |
殘剩汙泥、浮渣、工廠汙水 、油墨泥、魚、紙漿液、塗布顏料泥水、碳酸鈣、米糠。 |
1,000~10,000 |
200~ 400 |
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強 |
消化汙泥、石灰泥、黏土、陶土、水泥漿、白土。 |
10,000~100,000 |
100~200 |
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100,000~1,000,000 |
50~100 |
當型號變大時，建議選擇低轉數。
黏度
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液體 種類 |
溫度 (℃) |
黏度 (CP) |
液體 種類 |
溫度 (℃) |
黏度 (CP) |
液體 種類 |
溫度 (℃) |
黏度 (CP) |
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巧克力 |
21 |
38,000 |
草莓醬 |
23.5 |
6,000 |
食鹽水 |
20 |
1.5 |
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牙膏 |
20.5 |
30,000 |
塗料 |
19 |
4,500 |
海水 |
0 |
1.86 |
|
漿糊 |
21.5 |
29,000 |
蜂蜜 |
21 |
1,300 |
海水 |
20 |
1.1 |
|
髮油 |
21 |
15,000 |
甘油 |
20 |
1,000 |
水 |
0 |
1.8 |
|
糖蜜 |
19 |
13,500 |
機械油 |
20 |
250 |
水 |
20 |
1.0 |
|
面霜 |
20 |
12,000 |
汽缸油 |
50 |
200 |
水 |
100 |
0.28 |
|
沙拉 |
23 |
8,000 |
原油 |
20 |
8 |
酒精 |
20 |
1.2 |
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