Pompa śrubowa

Co wyróżnia pompę śrubową

Pompa śrubowa to pompa wyporowa przemieszczająca ciecz osiowo wzdłuż zazębionych wirników śrubowych (typowo jeden wirnik napędowy prowadzący jeden lub dwa wirniki bierne), zamiast zamykać ją między zębami kół czy ślizgającymi się łopatkami. Geometria wirników daje niemal wolny od pulsacji, ciągły strumień — co liczy się w zasilaniu wtrysku i służbach transferowych, gdzie skoki ciśnienia rodzą hałas i zużycie gdzie indziej w układzie. W porównaniu z pompą zębatą pompa śrubowa znosi szerszy zakres lepkości z mniejszą stratą sprawności — dlatego jest standardowym wyborem do transferu i zasilania paliwem ciężkim (HFO), gdzie lepkość potrafi skoczyć o kilkaset centystokesów między zimnym startem a normalną temperaturą pracy. Pompy śrubowe pracują też ciszej i z mniejszą wibracją wału niż typy zębate czy łopatkowe przy tym samym przepływie i ciśnieniu — zaleta w maszynowniach z pompami blisko pomieszczeń mieszkalnych.

Główne elementy

Wirnik napędowy i wirniki bierne

Wirnik napędowy jest prowadzony wprost przez silnik; wirniki bierne zazębiają się z nim i w większości konstrukcji obraca je tylko film cieczy i styk wirników, nie osobny zestaw kół — co trzyma pompę prostą i zmniejsza liczbę części ulegających zużyciu.

Korpus / stator

Precyzyjnie wytaczany korpus, w którym wirniki biegają z ciasnym luzem; ten luz wyznacza sprawność objętościową i to, ile wewnętrznego poślizgu — a więc utraty wydajności — zachodzi przy danej lepkości.

Uszczelnienie mechaniczne lub dławnica

Uszczelnia wał w przejściu przez korpus; na nowoczesnych pompach paliwowych i olejowych dominują uszczelnienia mechaniczne dla ściślejszej kontroli przecieków.

Zawór przelewowy

Zabudowany wewnętrznie lub na linii tłocznej, bo pompa wyporowa buduje ciśnienie na zamknięty zawór bez końca i musi mieć drogę odciążenia.

Dobór i wymiarowanie

• Zakres lepkości - najważniejszy pojedynczy parametr doboru w służbie paliwowej; pompa musi trzymać przepływ znamionowy w całym zakresie od zimnego startu po temperaturę roboczą.
• Ciśnienie różnicowe - pompy zasilania paliwem chodzą typowo na kilku barach; pompy podnoszące lub cyrkulacyjne w układach HFO mogą pracować wyżej, przeciw przeciwciśnieniu układu wtrysku.
• Dostępne NPSH - warunki ssania ze zbiornika rozchodowego, zwłaszcza w transferze z niemal pustego zbiornika.
• Materiał wirników i luz - ciaśniejsze luzy podnoszą sprawność objętościową, ale zmniejszają tolerancję na ciała stałe czy opiłki zużycia w cieczy.

Przepisy i klasa

Pompy zasilania i transferu paliwa podlegają przepisom maszynowym towarzystwa klasyfikacyjnego dla niezbędnych układów pomocniczych, zwykle wymagającym zdwojenia pomp zasilania silnika głównego, by pojedyncza awaria pompy nie zatrzymała napędu. Klasa przegląda też nastawę zaworu przelewowego i klasę ciśnienia pompy oraz jej rurociągów w ramach zatwierdzania układu paliwowego. Osobnego instrumentu IMO dla pomp śrubowych nie ma; wymagania dotyczą układów paliwa i oleju, którym służą — w Załączniku I konwencji MARPOL dla urządzeń olejowych i w przepisach klasy dla nadmiarowości służb niezbędnych.

Typowe usterki

Na co zwrócić uwagę u dostawcy

• Opublikowane krzywe osiągów w rzeczywistym zakresie lepkości, jaki paliwo lub olej zobaczy w służbie, nie tylko przy jednej lepkości odniesienia.
• Materiał wirników i korpusu dobrany do cieczy, łącznie ze zgodnością z powszechnymi już paliwami niskosiarkowymi i mieszankami z biopaliwem.
• Zapasowe komplety wirników i zestawy uszczelnień naprawdę dostępne dla modelu, bo wirniki pomp śrubowych to części precyzyjne, których nie robią firmy trzecie.

Pompa śrubowa tracąca wydajność to prawie zawsze zużycie, nie zator - rosnący poślizg przez wyrobiony luz wirników pokazuje się najpierw jako zmniejszony przepływ przy normalnej temperaturze pracy, na długo zanim wyzwoli się jakikolwiek alarm.