Apa fungsi Pompa Sekrup Tunggal?

Tiga Fungsi Inti dari Pompa Sekrup Tunggal

Pompa ulir tunggal (juga dikenal sebagai pompa rongga progresif) menjalankan tiga fungsi utama: aliran terukur dari cairan kental , transfer pulsasi rendah dari bahan yang sensitif terhadap geser , dan pengangkatan campuran multi-fase dengan self priming . Tidak seperti pompa sentrifugal, pompa ulir tunggal menghasilkan laju aliran linier konstan yang berbanding lurus dengan kecepatan putarannya—biasanya mencapai efisiensi volumetrik di atas 95% pada rentang tekanan yang luas.

Kinerja unik ini menjadikannya sangat diperlukan dalam industri mulai dari minyak & gas hingga pengolahan makanan dan pengolahan air limbah. Di bawah ini, kami mengeksplorasi setiap fungsi dengan data terukur dan contoh praktis.

Fungsi 1: Pengukuran dan Dosis Cairan Viskositas Tinggi yang Akurat

Pompa ulir tunggal berfungsi sebagai alat pengukur perpindahan positif . Setiap putaran memindahkan volume tetap (dari 0,005 hingga lebih dari 2.500 liter) berapa pun tekanan pelepasannya. Akurasi laju aliran biasanya tetap dalam batas yang ditentukan ±0,5% hingga ±1% bila ukurannya tepat.

Contoh Dunia Nyata: Injeksi Polimer di Ladang Minyak

Dalam pemulihan minyak yang ditingkatkan (EOR), operator menyuntikkan larutan polimer dengan viskositas hingga 10.000 cP . Pompa ulir tunggal memberikan dosis yang tepat 2,5 liter/menit melawan tekanan 40 bar (580 psi) . Pompa sentrifugal akan kehilangan efisiensi di atas 1.000 cP dan tidak dapat mempertahankan takaran linier. Hasilnya: injeksi polimer yang konsisten mengurangi limbah kimia hingga 15% setiap tahunnya per bantalan sumur.

• Kisaran viskositas: 1 cP hingga 1.000.000 cP (misalnya, minyak mentah berat, molase, lumpur)
• Linearitas laju aliran: R² > 0,999 dari 10% hingga 100% kecepatan motor
• Kemampuan tekanan: Hingga 48 bar (700 psi) dalam versi satu tahap, versi multitahap melebihi 240 bar (3.480 psi)

Fungsi 2: Penanganan Material dengan Pulsasi Rendah dan Sensitif terhadap Geser

Tindakan pemompaan yang lembut dari pompa ulir tunggal adalah salah satu fungsinya yang paling berharga. Tidak seperti pompa piston atau lobus, fluida bergerak secara aksial tanpa turbulensi atau lonjakan tekanan yang cepat. Tingkat geser biasanya di bawah 200 detik⁻¹ —Sebanding dengan pencampuran geser rendah. Hal ini menjaga integritas produk untuk bahan yang halus.

Data Pengurangan Geser

Dalam uji terkontrol yang memompa kultur yogurt (cairan biologis yang sensitif terhadap geseran), satu pompa ulir dipertahankan jumlah sel yang layak di atas 95% setelah 10 jam resirkulasi. Pompa lobus dalam kondisi yang sama mengurangi kelangsungan hidup 72% . Bagi pengolah makanan, ini berarti umur simpan lebih lama dan konsistensi produk lebih baik.

Fungsi 3: Pengangkatan Campuran Self-Priming dan Multi-Fase

Pompa ulir tunggal dapat mengangkat cairan dari suction lift setinggi-tingginya 8,5 meter (28 kaki) kolom air dalam kondisi kering, dan 9,5 meter (31 kaki) saat prima. Lebih penting lagi, mereka menangani campuran gas, cairan, dan padat secara bersamaan—sebuah fungsi yang disebut pemompaan multi-fase . Fraksi volume gas (GVF) hingga 80% dimungkinkan tanpa kunci uap.

Contoh Praktis: Pemompaan Sampah Air Limbah

Di instalasi pengolahan kota, sampah mengandung 40% udara, 55% air, dan 5% minyak/padatan . Sebuah pompa ulir tunggal memindahkan campuran ini dari tangki DAF (flotasi udara terlarut) ke reaktor di 12 m³/jam . Pompa sentrifugal kehilangan daya primanya dalam waktu 10 menit , sedangkan pompa diafragma tersumbat setiap 2 jam. Pompa ulir tunggal bekerja 2.000 jam tanpa kegagalan, sehingga mengurangi biaya pemeliharaan €8.000/tahun .

• Ukuran partikel padat maksimum: hingga 15mm (tergantung pada kekerasan elastomer stator)
• Waktu pengoperasian kering self-priming: biasanya 30-60 detik (dengan pemilihan bahan yang tepat)
• Batas GVF multi-fase: 0% hingga 80% tanpa peralatan bantu

FAQ: Pertanyaan Umum Tentang Fungsi Pompa Sekrup Tunggal

1. Bisakah satu pompa ulir mengering?

Ya, tapi hanya untuk durasi pendek (30-60 detik) . Stator (biasanya elastomer) memerlukan pelumasan dan pendinginan cairan. Pengeringan yang berkepanjangan akan merusak stator dan rotor. Untuk aplikasi dengan periode kering berselang, tentukan stator yang terbuat dari elastomer suhu tinggi (misalnya FKM atau HNBR) atau tambahkan sensor perlindungan dry-run.

2. Berapa kisaran efisiensi tipikalnya?

Penawaran pompa ulir tunggal efisiensi volumetrik antara 85% dan 98% dalam kondisi operasi normal. Efisiensi mekanis keseluruhan (termasuk motor dan girboks) berkisar antara 55% hingga 75% , yaitu 10-20% lebih tinggi dari pompa sentrifugal ketika menangani viskositas di atas 1.000 cP.

3. Bagaimana laju aliran berubah seiring dengan viskositas?

Berbeda dengan pompa sentrifugal, laju aliran pompa ulir tunggal hampir konstan dengan perubahan viskositas . Menggandakan viskositas dari 1.000 cP menjadi 2.000 cP mengurangi aliran kurang dari 2% dengan kecepatan konstan. Hal ini menjadikannya ideal untuk pemberian dosis aditif di mana viskositas umpan bervariasi terhadap suhu.

4. Mode kegagalan apa yang umum mempengaruhi fungsi-fungsi ini?

1. Keausan stator – mengurangi efisiensi volumetrik; umur yang khas 4,000-8,000 jam dalam bubur abrasif.
2. Korosi rotor – menyebabkan tergelincir dan kehilangan tekanan; gunakan bahan 316SS atau dupleks untuk pH <4 atau > 10.
3. Kegagalan sendi universal – menyebabkan denyut; ganti setiap 10.000-15.000 jam dalam pelayanan berkelanjutan.

5. Berapa tekanan maksimum per tahap?

Pompa ulir tunggal satu tahap biasanya menghasilkan 6 hingga 12 bar (87 hingga 174 psi) tekanan diferensial. Setiap tahap tambahan menambah tekanan serupa. Untuk aplikasi bertekanan tinggi seperti umpan osmosis balik (hingga 40 bar) , gunakan konfigurasi 4 tahap atau 6 tahap. Setiap tahap berisi satu set rongga rotor-stator.

Panduan Seleksi: Mencocokkan Fungsi dengan Kebutuhan Aplikasi

Untuk memilih pompa ulir tunggal yang tepat untuk fungsi Anda, evaluasi tiga parameter berdasarkan tabel di bawah ini:

Untuk sebagian besar aplikasi industri, kombinasi pompa ulir tunggal presisi pengukuran, geser rendah, dan kemampuan multi-fase menjadikannya pompa perpindahan positif yang paling serbaguna. Jika cairan Anda terlalu kental untuk pompa sentrifugal atau terlalu halus untuk pompa piston, pompa ulir tunggal adalah solusi fungsionalnya.