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葫芦岛铭源 SGMB700-1.6

   水隔膜泵是在水隔离泵(亦称球隔离泵)和隔膜泵(即奇好泵)的基础上研发的。它以多级清水泵为动力源,以清水为传动介质,清水推动隔膜,隔膜推动矿浆,通过这种压力传递的方式,把矿浆送到指定地点。这种泵综合了水隔离泵流量大和隔膜泵扬程高的双重特点:                    

最大流量达1000m3/h,

最高扬程达12Mpa,

最高浓度65%一下。

由于采用膜隔离,因此无水耗,不混浆。由于传动介质为清水,所以没油耗,因此它又摒弃了水隔离泵大量水耗,偶尔混浆,清水泵磨损快和隔膜泵存在油耗和污染环境的弊端。

一.水隔膜泵的结构及工作原理

1.1;水隔膜泵结构   

由五个系统组成,包括动力系统(清水泵,电动机,变频启动柜),隔离系统(三个隔离罐,三个隔膜六个保护装置,九个检测装置组成),清水分配系统(六个清水阀,一个液压站),止回阀系统(六个止回阀),微机控制系统(一台工控机和一台PLC可编控制器)。结构及组成见图1


1.2;工作原理

由高位矿浆仓或浓缩池或喂料泵,向隔离罐下部供矿浆,矿浆经进浆止回阀进入隔离胶囊里面,扩充胶囊申张至罐壁,此时回水清水阀处于打开状态,进水清水阀处于关闭状态,罐与隔膜之间清水在矿浆挤压下流回清水箱。当进水清水阀打开时(回水清水阀处关闭状态)高压清水泵输出的高压清水,经进水清水阀进入隔离罐与胶囊之间(此时胶囊已紧贴罐壁),挤压出胶囊中的矿浆经排浆止回阀进入外管线。清水泵的高压清水的压力经隔膜传递给矿浆,获得高压的矿浆被输到很远的储存地点。三个罐类似120度角那样不断进浆和排浆,进浆和排浆总管道都会呈现连续的,平稳的矿浆流量

水隔膜泵各部件运动,均由控制微机按予编程序工作。微机控制液压站,液压站是微机的动力执行系统,它控制清水阀的关闭及周期调整。微机根据检测信号,调整变频器的频率,改变输出流量的大小。根据隔膜位置检测信号,调整供排浆的匹配。根据光电检测信号判断哪个隔膜破裂。由于水隔膜泵有可靠的隔膜保护装置,即使操作失误,隔膜也不会损坏。工作原理见图2。

                              水隔膜泵原理图

1)罐体(2)尾矿(3)隔膜(4)清水阀(5)三片阀(6)喂料箱(7)稳压灌(8)三片阀(9)清水泵(10)逆止阀(11)闸阀(12)清水池

 

二.水隔膜泵性能及特点

2.1;水隔膜泵的扬程流量特性,完全等同于所配套的清水泵,由于清水泵不怕短时间弊死运行,因此水隔膜泵不加安全阀。选用压力流量范围应在效率较高的区间,压力裕度一般留20m左右,最高流量可达1000m3/h。(4.0Mpa以下)最高扬程可达12Mpa,(400m/3h以下)

2.2;水隔膜泵没有自吸能力,通常采用架高的喂料仓或浓缩池或喂料泵喂料。喂料压差,重量浓度在65%以下的矿浆需要0.08——0.1Mpa。重量浓度高于65%,或者粒度很细,重量浓度虽低于65%,但流动性较差,喂料压差需要0.2——0.3Mpa。喂浆仓容积应不小于额定流量的3——4分钟。

2.3水隔膜泵的清水箱较大,原因是考虑循环水的散热。水隔离泵清水箱不考虑散热是因为它有大量补水和水耗,而水隔膜泵没有。水隔膜泵水箱容积应为额定流量的5——8分钟。

2.4水隔膜泵对浆体的粒度适应较广泛,通常要求粒度不超过2mm。但对水煤浆,输送粒度可达10 mm。这是因为水隔膜泵运动频率很低,是往复泵的二十分之一,所以其止回阀,可改为液动切断阀。但对于长距离输送,其粒度组成,要考虑到经济效益。过粗粒径临介流速很高,增加了输送成本和加重了管路磨损。

2.5水隔膜泵适于1.6 Mpa至10 Mpa范围内的浆体输送。低于1.6 Mpa用渣浆泵比较简单。高于10 Mpa用隔膜泵(奇好泵)比较好。在1.6 Mpa至10 Mpa之间,用水隔膜泵为最佳选择。远比这个压力段的其他泵如隔膜泵,水隔离泵,油隔离泵更经济划算。

2.6水隔膜泵同水隔离泵相比

水隔膜泵没有水耗,水隔离泵水耗为额定流量的15%左右。

水隔膜泵没有混浆,水隔离泵因操作不当或故障都会引起混浆。

水隔膜泵的清水泵寿命是水隔离泵的清水泵寿命的二至十倍。

水隔膜泵效率高于水隔离泵15%。

水隔膜泵价格约为水隔离泵的1.3—1.5倍,其高出部分因节水,效率高,备件费用低在三个月内便可收回。

2.7水隔膜泵同(油)隔膜泵相比

水隔膜泵传动介质为清水,隔膜泵传动介质为油。同为能源,清水是洁净能源,不污染环境,且价格很低。油液污染环境,其价格是水的一千多倍。

水隔膜泵运动频率低,是油隔膜泵的二十分之一,因此其易损件寿命高于隔膜泵,止回阀,隔膜的寿命均为油隔膜泵寿命的二倍以上。

设备水隔膜泵价格是(油)隔膜泵的二分之一至三分之一,维修费备件费是(油)隔膜泵的三分之一至四分之一。

2.8水隔膜泵同油隔离泵相比

油隔离泵(亦称玛尔斯泵)是七十年代引进的设备,四十年几乎一成不变,技术十分落后。

首先玛尔斯泵的油浆分离是遵循物理学的比重法,隔离罐上部是汽轮机油(比重0.8—0.9)下部为浆体(比重大于1),油浆分界面用碳极棒和手动放矿阀二种检测方式。由于碳极棒检测不可靠,其补油和排油都得依靠手动放矿阀。不自动检测就不能自动控制。

玛尔斯泵二缸四个罐,由于活塞内泄不相等,存在串缸的现象。串缸结果是一罐油多一罐油少,就得及时补油或排油。可玛尔斯泵不能自动补,排油。每当需补,排油就得倒泵停车,增加工人的劳动量和影响设备的作业率

玛尔斯泵工作油缸和隔离罐连接为水平相连或者罐出口略高于水平,一旦浆位过高,矿浆就会进入油缸,会造成油缸拉毛,被迫停车。

玛尔斯泵油与浆直接接触,接触层会产生油液乳化,造成油耗,特别是为防止矿浆进入油缸,操作工往往让油浆分界面偏低,让部分油液进入管路中。玛尔斯泵油耗十分严重有的一天会补一,二吨油。

玛尔斯泵每年耗油费用,备件费用大约为水隔膜泵的五倍到十倍,单台价格也高于水隔膜泵。

 

(作者:于长和教授,辽宁维扬机械有限公司董事长,冶金部水隔离泵研制组组长,水隔膜泵专利持有人,享受国务院津贴,沈阳市劳动模范)

 
水隔膜泵
三片式矿浆阀
 
 
 
 
 
 
 
 
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