プログレッシブキャビティポンプのスペアパーツの機能は何ですか?

プログレッシブキャビティポンプのスペアパーツのコア機能

プログレッシブキャビティポンプのスペアパーツ ～の本質的な機能を果たす ポンプの性能を回復し、致命的な故障を防止し、機器の寿命を最大 40% 延長します。 。これらのコンポーネントは、ローターとステーターの間の正確な締り嵌めを維持し、次の圧力に達してもシールの完全性を確保します。 24 バール (350 psi) そして、このポンプ技術を定義する体積効率を維持します。摩耗した部品を適時に交換しないと、プログレッシブキャビティポンプの流れの一貫性が急速に低下し、エネルギー消費が 15 ～ 25% 増加します。

一次スペアパーツとその特定の機能

ローター: 原動力

ローターは主要なポンプ要素として機能し、螺旋形状を通じて回転エネルギーを流体の変位に変換します。通常、以下から製造されます 316 ステンレス鋼またはクロムメッキを施した硬化工具鋼 、ローターはステーター内で重要な偏心回転を維持します。表面仕上げは次のように測定されます。 Ra0.4～0.8μm 、摩擦係数と摩耗率に直接影響します。ローター径がこれ以上小さくなった場合 0.5mm 摩耗により、ステータの損傷や効率の低下を防ぐために交換が必須になります。

ステータ: シールチャンバー

ステーターはポンプ チャンバーと弾性シール要素の両方として機能し、通常は化学的適合性に応じてニトリルゴム (NBR)、フルオロカーボン (FKM)、またはエチレン プロピレン (EPDM) で構成されます。内部二重螺旋設計により、流体を吸入から排出まで輸送する密封されたキャビティが形成されます。ステータの締り嵌め - 通常、 0.3～0.6mm ポンプのサイズに応じて、ポンプの容積効率に必要なシール圧力を生成します。 75-85% 。ステータの平均寿命の範囲は次のとおりです。 2,000～8,000稼働時間 、流体の磨耗性と温度暴露に大きく影響されます。

ユニバーサルジョイントおよびドライブトレインコンポーネント

ユニバーサル ジョイント アセンブリは、角度のずれを吸収しながら、ドライブ シャフトから偏心回転するローターにトルクを伝達する機能を果たします。このコンポーネントは一定の周期的負荷の下で動作し、ピンとブッシュの摩耗が発生します。 すべての進行性キャビティポンプ故障の 30% 。潤滑剤を充填した保護スリーブを組み込んだ密閉型ユニバーサルジョイント設計により、サービス間隔が延長されます。 3か月以上12か月以上 廃水スラッジの処理などの研磨用途に。

メカニカルシールとパッキン

シャフトシールシステムは、ローターの偏心運動に対応しながら、プロセス流体の漏れを防止する機能を果たします。シングルメカニカルシールは最大圧力に対応します。 10バール 、複動カートリッジシールが管理します 24バール 高圧用途で。ランタンリングを備えた PTFE ベースのパッキンセットにより、 1分あたり1〜2滴 漏れを制御し、高温環境での冷却と潤滑を提供します。 260°C (500°F) .

ポンプ性能指標に対する機能的影響

データは、ステーターの摩耗が最も重大な性能低下を引き起こすことを示しています。 体積効率が最大 18% 低下 エラストマーが弾性回復特性を失うとき。この劣化は指数関数的に加速します。 50% の摩耗で動作するステータは、以内に故障に達します。 追加で 200 ～ 400 時間 初期と比べて 4,000～6,000時間 耐用年数のこと。

特定の産業用途における重要な機能

石油とガスの生産

人工リフト用途では、スペアパーツは以下の条件下で機能する必要があります。 90%を超える高い気液比(GLR) までの温度 180℃ 。アクリロニトリル含有量が高い (36 ～ 41%) 特殊なステーター エラストマーは、以上の引き裂き強度を維持しながら炭化水素の膨潤に抵抗します。 25kN/m 。タングステンカーバイドまたはセラミックのローターコーティングにより、砂の多い生産環境での稼働寿命が延長されます。 3ヶ月～18ヶ月 .

廃水と汚泥の処理

都市下水施設のプログレッシブキャビティポンプは、最大濃度の固形物を処理します。 8体積％ そして繊維状の素材。ユニバーサルジョイントは特に過酷な条件下で機能します。 時間当たりのトルク変動は±40% 。ピンとブッシングの材質は、窒化物表面処理を施した硬化 17-4PH ステンレス鋼にアップグレードされ、優れた性能を発揮します。 耐摩耗性が5倍向上 標準的な炭素鋼コンポーネントと比較して。

食品および医薬品の加工

サニタリー用途のスペアパーツは、要件を満たす間に機能する必要があります FDA 21 CFR 177.2600 そして EU 1935/2004 コンプライアンス基準。プラチナ硬化シリコンまたは EPDM で成形されたステータは、 表面粗さ Ra 0.8 マイクロメートル未満 、細菌の付着を防ぎます。偏心を低減したローター設計 ( 標準の 7-10mm に対して 3-5mm ) ヨーグルトや化粧品クリームの転写など、せん断に敏感な用途において、せん断速度を最小限に抑えて製品の完全性を保ちます。

予防的交換戦略と経済的機能

スペアパーツ在庫の経済的機能は、単なる交換を超えて、 生産継続保証 。メンテナンスデータの分析により、計画外の進行性キャビティポンプの故障によりコストがかかることが判明 3.5～7倍 生産損失と緊急調達の割増により、予定されていた代替品よりも不足しています。

状態監視インジケーター

効果的なスペアパーツ管理は、特定の機能指標に依存します。

• ステータ交換しきい値: 始動トルクの増加超過 20% ベースラインからのエラストマー圧縮永久歪みを示す
• ローター交換の閾値: クロムメッキの厚さ以下 50マイクロメートル または超過の直径減少 0.3% 公称サイズの
• ユニバーサルジョイントの検査： ラジアル遊び超過 0.15mm またはピン表面に目に見えるかじり
• シール交換： 上記の漏れ率 5ml/時間 メカニカルシールの場合、またはパッキン調整頻度を超える場合 週に1回

在庫の最適化

稼働中の施設 6 個以上のプログレッシブ キャビティ ポンプ ポンプのサイズごとに回転する予備のステーターとローターのセットを維持することで、最適な総所有コストを達成します。 年間消費量の10% シールやユニバーサルジョイントキットなどの摩耗部品用。この在庫戦略により、平均修理時間 (MTTR) が短縮されます。 72時間から4時間 スペアパーツに拘束される資本を最小限に抑えながら、 35～40% 完全なポンプ予備アセンブリとの比較。

材料の選択と機能の互換性

スペアパーツの機能的性能は、動作条件に合わせた材料の選択に大きく依存します。エラストマーの仕様が間違っていると、ステーターの寿命が短くなる可能性があります。 80% または内部で壊滅的な化学攻撃を引き起こす 48時間 .

ローターのコーティング材料も同様に機能限界を定義します。標準クロームメッキ（ 厚さ25〜50マイクロメートル ) pH 4 ～ 9 の環境に対して適切な保護を提供します。酸性の高い用途 (pH < 3) の場合、酸化クロムまたは炭化タングステンのセラミック コーティングにより、表面硬度を 3 以上に維持しながら耐食性が向上します。 1,200HV .

インストールおよびメンテナンス機能

スペアパーツの機能は、設計パフォーマンスを保証する取り付け手順にまで及びます。ステーターの不適切な取り付け（不均一なボルトトルクや許容範囲を超えるミスアライメントなど） カップリングスパン100mmあたり0.05mm 、次のようにコンポーネントの寿命が短くなります。 40-60% .

トルク仕様と組み立て

ステーターハウジングのボルトには、エラストマーの歪みを防ぐために特定のトルクシーケンスが必要です。ポンプの場合 DN 80-100mm ステーター 、クロスパターン締め付けへ 45-55Nm 3 段階で均一な圧縮を実現します。ローターの挿入が必要 シリコーンベースの組立潤滑剤 エラストマーの膨張や早期破損の原因となる石油グリースではなく、

寸法検証

設置前のスペアパーツの機能検証には以下が含まれます。

1. ローター外径をマイクロメートルの精度で測定 ( ±0.01mm )
2. ステーターの内径がメーカーの仕様と一致していることを確認する 0.1mm
3. 以下のユニバーサル ジョイントのピンとブッシュのクリアランスを確認する 0.08mm
4. メカニカルシール面の平面度確認 3つのライトバンド (0.9マイクロメートル)

これらの検証手順により、スペアパーツが設計どおりに機能することが保証され、 6,000 ～ 10,000 時間のサービス間隔 寸法の不一致による早期故障が発生するのではなく、製造業者によって指定されたものです。

スペアパーツの機能に関するよくある質問

どのスペアパーツがポンプの故障の原因となっているかを特定するにはどうすればよいですか?

診断機能は障害症状の分析に依存しています。 消費電力の増加に伴って流量が徐々に減少します ステータの摩耗を示します。 間欠流脈動 普遍的な関節の緩みを示唆しています。 性能を損なうことのない外部漏れ シールの故障を隔離します。 動作時の金属音 は、両方のコンポーネントの即時検査が必要なローターとステーターの接触を示します。

機能を損なうことなくアフターマーケットのスペアパーツを使用できますか?

アフターマーケットのスペアパーツは、必要に応じて製造された場合、完全な機能同等性を維持できます。 ISO 15136-1 または API 676 規格。重要な検証には、エラストマーの硬度が含まれます。 ±5ショアA OEM仕様のローター寸法公差 h6 または better, and surface finish matching Ra0.4μm 。これらの仕様を欠いているサードパーティ製コンポーネントは、 耐用年数が 30 ～ 50% 短縮される 比較テスト中。

スペアパーツの選択におけるステーターの圧縮率はどのような役割を果たしますか?

圧縮率 - 次のように定義されます。 (ロータ長径 - ステータ短径) / ステータ短径 × 100% - シール圧力と始動トルクを決定します。標準比率 2～4% 効率と摩耗率のバランスを保ちます。高圧縮ステーター ( 5～7% ) 高粘度用途 (>5,000 cP) で機能しますが、寿命が短くなります。 25% 薄い液体中で。低圧縮設計 ( 1-2% ) せん断に敏感な流体には適していますが、犠牲になります 10～15%の体積効率 .

スペアパーツは空運転状態ではどのように機能しますか?

標準スペアパーツの許容範囲 最大30秒 熱損傷が発生する前に空運転を行ってください。特殊なステーター PTFE またはブロンズ含浸エラストマーコンパウンド 空運転能力を拡張し、 5～10分 、入口閉塞時の緊急保護として機能します。これらのコンポーネントには、摩擦係数を低減する固体潤滑剤相が組み込まれています。 0.8～0.15 無潤滑条件で。