스크류 펌프란? | 스크류 펌프의 정의, 작동 원리, 성능, 종류, 장점 및 단점

스크류 펌프란?

워터 스크류라고도 하는 스크류 펌프는 하나 이상의 스크류를 사용하여 스크류 축을 따라 유체 고체 또는 액체를 이동시키는 PD(Positive Displacement) 펌프입니다. 가장 단순한 형태로 단일 스크류가 원통형 캐비티에서 회전하여 스크류의 스핀들을 따라 재료를 이동합니다.

이 고대 디자인은 곡물 및 기타 고형물을 운반하는 데 사용되는 관개 시스템 및 농기계와 같은 많은 저급 기술 응용 프로그램에서 여전히 사용됩니다.

스크루 펌프의 발전은 세심하게 제작된 스크루가 반대 방향으로 회전하거나 캐비티에서 고정된 상태로 유지되는 다양한 다축 기술로 이어졌습니다. 캐비티는 프로파일링되어 운반된 재료가 "고정"되는 캐비티를 생성할 수 있습니다.

해양 및 해양 설비에서 3축 스크류 펌프는 고압에서 점성 유체를 펌핑하는 데 널리 사용됩니다. 3개의 스크류가 펌핑된 액체를 밀폐된 챔버에서 추진합니다. 스크류가 반대 방향으로 회전하면 펌핑된 액체가 스크류의 스핀들을 따라 이동합니다.

3축 스크류 펌프는 윤활 특성이 있는 점성 액체를 운반하는 데 사용됩니다. 연료 분사, 오일 버너, 과급, 유압, 연료, 윤활, 순환, 배송 등과 같은 다양한 응용 분야에 적합합니다.

용적식 펌프는 원심 펌프에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 펌핑된 유체는 난류 없이 축 방향으로 이동하여 점성 액체에서 발생할 수 있는 거품을 방지합니다. 또한 유량 손실 없이 고점도 액체를 펌핑할 수 있습니다. 압력 차이의 변화도 원심 펌프에 비해 PD 펌프에 거의 영향을 미치지 않습니다.

 

스크류 펌프의 작동 원리

스크류 펌프는 "서로를 향해" 회전하도록 설계된 두 개의 역회전 스크류 로터를 사용하여 작동합니다. 이것은 로터의 "스크류" 사이의 공간에 가스를 가둡니다. 스크류가 회전하면 이 갇힌 부피가 감소하여 가스를 압축할 뿐만 아니라 배기 가스 쪽으로 이동합니다.

첫 번째 경우에는 기계적 베어링이 양쪽 끝에서 로터를 지지합니다. 캔틸레버 설계 솔루션은 고압측에서 로터를 지지하며 로터는 내부적으로 냉각될 수 있습니다. 모터는 기어를 통해 두 개의 로터를 구동합니다.

기어와 베어링은 윤활되지만 샤프트 씰 또는 래버린스 씰을 통해 펌핑 메커니즘('진공 발생기')에서 분리되므로 압축에 오일이 필요하지 않습니다. 로터는 서로와 펌프 하우징 사이에 기계적 접촉이 없으므로 기계적 마모가 발생하지 않습니다.

설치된 전력을 낮게 유지하기 위해 최신 펌프는 전자 주파수 변환기에 의해 구동되며 대기압에 가까운 압력 범위에서 더 느리게 회전합니다. 일부 버전은 고압에서도 회전 속도를 일정하게 유지하기 위해 소위 블로우오프 밸브를 대신 사용합니다. 냉각은 일반적으로 물로 수행됩니다.

 

 

스크류 펌프의 성능

스크류 펌프는 최대 1e-3mbar의 압력에 도달할 수 있습니다. 작동 압력 범위는 103~10-2mbar입니다. 펌핑 속도가 60 – 1200m³/h인 다양한 크기를 사용할 수 있습니다. 10 – 50mbar 미만의 진공 범위에서 펌핑 속도는 루트 송풍기를 맨 위에 배치하여 향상시킬 수 있습니다. 종종 하나의 단일 펌프 하우징에 있는 이러한 조합은 최대 9000m³/h까지 사용할 수 있습니다.

 

스크류 펌프의 종류

시장에는 다양한 디자인의 다양한 유형의 스크류 펌프가 있습니다. 아래에서 간략하게 설명합니다.

1. One-Screw Pump
이 펌프를 PC 펌프라고 하지 않으면 프로그레시브 캐비티 펌프 및 웜 펌프라고 합니다. 일반적으로 이러한 유형의 펌프는 스크류 펌프 제품군에 포함되지 않습니다. 이 펌프의 로터는 일반적인 스크류가 아니라 약간 꼬인 원형 샤프트이기 때문입니다.
프로그레시브 캐비티 펌프는 스크류 형태로 약간 꼬인 샤프트를 포함하며 일반적으로 고무 라이닝된 펌핑 홀 안에 둘러싸여 있습니다.

2. Two Screw Pump
이 펌프는 이중 스크류 펌프라고도 하며 중량 오일 튜브 이송과 같은 고전력 응용 분야에 사용되는 가장 일반적인 유형입니다. 펌프의 스크류는 모터에서 구동되며 일반적으로 다음 스크류를 돌리기 위해 타이밍 기어가 포함됩니다.

3. Three Screw Pump
이 펌프는 삼중 스크류 펌프라고도 하며 일반적으로 윤활 시스템과 같은 작은 응용 분야에 사용됩니다. 펌프의 스크류는 타이밍 기어를 사용하지 않고 주변에 있는 나머지 두 개의 스크류를 회전시키기 위해 모터에서 결정됩니다.

4. Four Screw Pump
이 펌프는 기본적으로 두 개의 스크류 펌프이지만 반대 방향으로 각 로터에 두 개의 스크류가 있습니다. 이 펌프는 흡입 포트 내의 액체를 흡수한 다음 균등하게 나누어 양 펌프의 끝으로 라우팅합니다.
두 액체는 펌프의 도움으로 중앙을 향해 흐르고 릴리스 포트를 떠나기 전에 다시 공동으로 연결됩니다. 이중 스크류 펌프와 유사하게 이 펌프에는 두 번째 로터를 작동시키는 타이밍 메커니즘이 포함되어 있습니다. 이 펌프는 다상 응용 분야 및 석유 수송 파이프라인 내에서 자주 사용됩니다.

5. Five-Screw Pump
이 펌프는 대부분 3중 스크류 펌프와 유사합니다. 그러나 세 개의 스크류가 아닌 다섯 개의 스크류로 3-스크류 펌프와 유사하게 이 펌프에는 나머지 모든 스크류를 구동하는 하나의 다이빙 로터가 포함되어 있습니다. 이 유형의 펌프는 튜브 오일 또는 유압과 같은 많은 응용 분야에서 자주 사용됩니다.

 

스크류 펌프의 응용

3축 스크류 펌프는 윤활 특성이 있는 점성 유체의 운송에 사용됩니다. 연료 분사, 오일 버너, 부스팅, 유압, 연료, 윤활, 순환, 공급 등과 같은 다양한 응용 분야에 적합합니다.

스크류 펌프의 적용은 다음과 같습니다.

▷ 이 펌프는 석유, 제조, 가스 및 광업과 같은 산업의 다양한 응용 분야에서 많이 사용됩니다.
▷ 대부분의 펌프 응용 분야는 아스팔트와 같은 고점도 유체, 그렇지 않으면 오일, 다단계 액체입니다. 이는 액체 흐름 내에서 유체와 증기가 함께 혼합되어 있음을 의미합니다.
▷ 시스템에 사용되는 이러한 펌프의 예로는 다상 펌핑, 윤활, 유압 시스템 및 중량 오일 파이프라인이 있습니다.

 

스크류 펌프의 장점

스크류 펌프에는 펌프 케이싱 내에 밀폐된 공동을 형성하기 위해 회전할 때 서로 맞물리는 여러 개의 스크류가 있습니다. 스크류 드라이브가 회전함에 따라 유체는 펌프를 통해 안정적이고 지속적으로 이동합니다. 원심 펌프의 속도를 늦출 수 있는 펌핑 압력이나 점도의 영향을 받지 않는 일관된 체적 유량을 생성합니다.

일부 스크류 펌프의 장점은 다음과 같습니다.

▷ 다양한 유속, 압력, 액체 유형 및 점도의 다양성
▷ 일정한 유량
▷ 높은 체적 효율성
▷ 제어 가능한 출력
▷ 낮은 내부 속도
▷ 혼입 가스 또는 공기에 대한 높은 내성
▷ 부드럽고 조용한 작동
▷ 매우 낮은 맥동
▷ 자기 프라이밍 특성
▷ 기계적 진동 감소

스크류 펌프의 단점

▷ 부피가 크고 무겁습니다.
▷ 유체의 점도 변화에 민감합니다.
▷ 체적 및 기계적 효율성이 낮습니다.
▷ 정밀 스크류의 제조 비용이 높습니다.