单螺杆泵（PCP）在许多行业有着广泛应用，这归功于它们处理粘性液体和含有固体的流体的能力。Bryan Orchard阐述了影响单螺杆泵性能的因素和最近的发展情况。
图1：Roper Pumps公司
确信定子橡胶衬套是泵
性能的重要部分
单螺杆泵通常用于需要低速传输介质的场合，它们具有低剪切特性，这一点通常是食品和个人产品行业需要的。同时他们也是石油和污水工业中的人为提升的上佳选择。事实上，它功能全面，没有限制！
单螺杆泵使用单转子以连续流量输送液体，它的性能取决于所转动的转子和定子的几何形状。两种元件制备所用原料需要与相接触的泵送介质适应。为达到生命周期成本目标，定子和转子要具有高度的抗腐蚀性流体性能。
图2： 耐驰（Netasch）泵的标准“S”几何形状，
结合了自吸性能、固体处理性能和低流体速度，用
于特别粘稠、侵蚀性或高固体含量液体的泵送。另
外三种几何形状扩大了标准系列的功能，与带标准
转子结构的相同大小的泵相比提高了流量。2/3“D”
结构输送标准泵145%的流量，用于空间有限的环境
中。扩大的斜“L”形状提供200%的流量，适用于成
本效率至上和空间有限的长河。“P”结构是2/3扩大
的斜“L”结构，与带标准转子形状的同样大小的泵相
比，传输285%的流量，用于水工业之中。
制造材料
当强调影响泵性能的全寿命运行成本的因素时，转子和定子的材料成为了几家领先的制造商谈及的话题。
“单螺杆泵操作”的一个重要部分是定子橡胶衬套的性能（图1）。Roper Pumps公司的设计工程小组成员John Purcell说。他继续说到：“橡胶由聚合物和添加剂的一个复杂配方制成，赋予了橡胶特定的性能。这就是为什么两种相同基体的化合物可能有非常不同的特性。这些添加剂包括固化硫化剂、弹性塑化剂、抗氧化剂和抗臭氧剂、增强材料如碳黑、改变固化速度的增塑剂和抑制剂。”
据Roper Pumps公司介绍，丁腈橡胶（hNBR）在许多应用中已取代了腈橡胶或丁纳橡胶（Buna）。但直到最近，才在PC定子中大量使用，原因是连接金属定子内部橡胶的粘合剂很难粘住hNBR，这导致了定子中的粘结失效，橡胶从泵上松开。几年前，Roper开发了一种新的含有高性能聚合物的hNBR化合物，但使用了一套新的添加剂，使其与粘结剂更好的粘合。
新的高性能（HP）橡胶具有非常高的强度和过去hNBR化合物的耐温性能，却没有粘结失效问题。相同的HP橡胶使得Roper的污泥电动机能在地表以下5英里（8千米）或6英里（9.7千米）处的温度下运行。试验表明，HP橡胶的拉伸强度是腈橡胶的两倍，在高温应用中，使用寿命是它的4倍。这表明，Roper Pumps公司在困难应用中实现了更长的定子使用寿命，在这些应用中，它可以更低的成本取代Viton橡胶。
定子也引起了Allweiller公司的关注，并于2005年3月从外部采购转向生产内部定子。通过实施这一政策，Allweiller表明依靠自身的生产，它能确保不常见的弹性体和尺寸也可以很快交货，并且质量与原来的一样。通过从它的长期供应商New-York Hamburger收购工程技术和工厂，Allweiller转到了内部生产。预计年生产量数值大约为一万台单螺杆泵。
在Allweiller看来，尽管5种不同等级的弹性体可以覆盖所有应用的80%，还需要另外14种弹性体类型为其余应用提供最好的可能解决方案。
图3：PCM Impact系列适用于
需要标准卫生等级的食品和个
人护理品工业。
生命周期成本
显然，定子和转子材料的选择影响着泵的性能和运行成本，生命周期成本在许多公司选择泵时，被提到了议事日程。除去原始的购买成本，客户将要考虑安装成本、能量成本、保养、停工、置换零件。耐驰（Netzsch）公司在产品开发中将生命成本作为优先事务，目前它提供4种不同几何形状的转子和一系列坚固的陶瓷转子，他们说这些转子使用时间是其它相当转子的16倍。
使用大量不同材料经过大量试验，结果表明，耐驰的固体陶瓷转子比传统转子的寿命长20倍。当泵送煤悬浮物时，陶瓷转子是240微米铬合金不锈钢转子使用时间的1.6倍多。降低转子的磨损和更轻的转子重量在同一试验中还有助于降低了定子的磨损。定子比其它相当的元件持续时间长8倍，使用寿命大大延长。
通过提供4种转子几何形状（图2），耐驰说他正在扩大泵送解决方案的范围。另外，因为几何形状是可以互换的，任务或应用改变时，通过购买新的转子和定子设备，可以提高泵的流量，并实质性的节约成本。
Roto Pump公司和ProMinent Fluid Control公司最近的发展延长了定子和转子的使用寿命。Roto Pumps新Xtra价值链引入了许多特殊的特征，用于提高效率、降低成本。ProMinent Fluid Control公司的Spectra系列（现在包含10种型号）以不锈钢（CrNiMo 17-12-2）制造的定子和FDM制作的定子为特征。Spectra泵特别适于泵送液态聚合物和聚合物溶液，共有三种不同的转子-定子几何形状以适应0.6~12000 l/h的流量和高达5000 mPas的粘度。
除了停工时间和生产中断的减少，运行寿命的提高必然导致转子和定子备件、保养和维修成本的下降。生命周期成本因而大大降低，停工减少到最低程度。为进一步提高生命周期成本，耐驰安装了机械密封件作为标准，提供恒定壁厚的定子、长寿命联轴节、挠性轴和完整的设备用于测定、调节、保护和监测泵的性能。
具成本效率的保养也是PCM Pompes公司Moineau系统Impact系列（图3）的核心。专为食品和个人护理品工业设计的Impact系列具有耐久的100%不锈钢质组件和低能耗以及为获得更低的全寿命周期成本的简易保养。
图4：新型Allweiler AE. N.
ZD系列泵传输高年度或简
单流体、中型或侵蚀性、纯
的、磨蚀性或气态的流体，
还有高达38%的纤维和固体
含量的流体。流量高达1700
升/分、pd高达12巴、粘度
0到1000000 mPas、温度150℃
置换零件
置换零件的来源是许多用户在关键时刻必须面对的问题，他们必须决定是否选择OEM零件还是第三方的。对于恶劣条件的应用而言，例如污水和高矿物含量的重油，磨损部件的置换是个大问题。
对许多操作人员特别是无技术的人员而言，求助于非OEM置换部件的诱惑是无法阻挡的，因为乍看起来，它们便宜得多。Allweiler的新AENZ系列（图4）已开发了一种偏轴螺杆泵，它特别适用于泵送含有大量固体的流体。该泵为用户提供价格和运行上的经济优势，因为它由标准化的部件制成。这意味着备件可以更快地得到，因此需要更小的储量。
不要谴责备件制造商的质量，泵类制造商应该一直是首选。通过遵循这一原则，应该让终端用户放心，置换部件将是原来的制造商的规范，并容易得到。
联系方式：
Allweiler
电邮：service@allweiler.de
网站：www.allweiler.de
Netzsch
电邮：sales@nptu.netzsch.com
网站：www.netzschsa.com
Roper Pumps
电邮：sales@roperpumps.com
网站：www.roperpumps.com
PCM Pompes
电邮：adornic@pcmpompes.com
网站：www.pcmpompes.com
Roto Pumps
网站：www.rotopumps.com
ProMinent
网站：www.prominent.co.uk（完）
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