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feluwa高压煤浆泵延长榆能化甲醇项目中心设备组李兵日期：2012年11月14目录高压煤浆泵（双软管隔膜泵）的应用及工作原理软管隔膜泵的部件组成与结构软管隔膜泵的安装与操作、维护隔膜泵的应用隔膜泵可以高效、可靠地输送有化学和机械侵蚀性、浓度各异的浆料或膏状物料及高粘度的流体，也可以是高度分散的液固两相流。但这类泵的自吸性能较差。隔膜泵的上述功能，使得它被广泛运用于矿山精选、冶金烧结尾矿和污水处理中污泥的输送，而且是长距离高扬程的输送；食品喷雾干燥；电力、化工、建材企业中高磨蚀性液固两相浆料（水煤浆、电石渣浆等）的高扬程输送煤浆泵工作原理驱动电机带动泵减速齿轮箱中大齿轮的旋转运动，由安装在大齿轮上的曲轴连杆机构转变成动力端活塞的往复运动煤浆泵工作原理往复运动的活塞会使液压驱动液（一次液压液）产生一定的体积变化。液压驱动液使平隔膜产生凹凸变形，驱动平隔膜与软管间的第二种液压驱动液（二次液压液）。二次液压液将这一运动由平隔膜传递给软管。煤浆泵工作原理输送介质的流通通道呈直线形，介质从进口管路通过单向止逆阀，进入软管腔，受到软管挤压后，通过单向止逆阀进入出口管路。即被输送的流体仅与软管的内侧和阀门相接触。一旦软管破裂，泵仍能以传统隔膜泵那样可靠地继续操作，直至整个系统作好了一次有计划的停车检修准备为止。软管隔膜泵的部件组成与结构一台完整的往复活塞式隔膜泵系统由：1、传动系统2、动力端3、液力端4、止逆阀5、液压辅助系统6、进出口压力流量稳定系统7、量稳定系统8、集控系统9、消振隔振装置组成软管隔膜泵的部件组成与结构FELUWA泵的传动系统由驱动电机、减速机组成。泵往往配用变频调速器，来调控电机的转速。动力端：动力端由主动轴及轴承、传动齿轮、偏心曲轴大齿轮、被动轴及轴承、连杆、十字头、活塞杆和活塞组成。这是往复式活塞泵的典型结构形式软管隔膜泵的部件组成与结构液力端由活塞与油缸组件、隔膜室、软管腔和单向止逆阀盒组成。借助于软管，将输送物料与液压系统、泵腔严密地隔离开来，避免了泵腔腐蚀和磨蚀。影响这种软管或隔膜机械强度的故障发生时（如软管或隔膜破裂），配置的流体电导率探测报警装置会发出信号，但泵仍能以传统隔膜泵那样继续可靠操作，直至整个系统作好了计划停修准备。软管隔膜泵的部件组成与结构逆止阀：FELUWA公司设计开发了带金属密封和辅助软密封的盒式止逆球阀由可独立更换的阀球(18.00)、阀座(15.02)、软密封件(15.03)和阀球导杆(15.01)四部分组成软管隔膜泵的部件组成与结构用于磨蚀性悬浮液或大的公称直径的板形或锥形阀同样也在阀座上带有辅助软密封件和阀板导杆软管隔膜泵的部件组成与结构液压辅助系统由：1、润滑系统及控制仪表2、排气、补油系统3、液压液卸压系统4、贮油系统等组成。软管隔膜泵的部件组成与结构液压辅助系统—补油阀排油：在每一个冲次排出段的活塞位移前，都有经精确计算的VL量液压液通过排气补油阀压入油箱，使前一冲次吸入段溶入液压液的空气，在油箱中释放出来。图中：VF=VK-VL，VM=VF软管隔膜泵的部件组成与结构液压辅助系统—补油阀补油：在冲次吸入段，因液压液量少，隔膜会在活塞死点位置之前压向控制盘通过曲柄开启排气补油阀，利用活塞移动形成的真空和油箱液位进行补油，直至隔膜移动到极限的时候为止。补油阀补油时只能被隔膜控制下由曲柄打开，这样可以确保隔膜和软管不会过分的变形。软管隔膜泵的部件组成与结构排出油时，油压将下球顶开，油从弹簧定位柱中的孔进入上阀室，由排油孔排出。补油时，隔膜通过机械顶杆将下球顶开；然后利用液力端的负压将上球吸下，油箱中的油进入上阀室，再通过弹簧定位柱中的孔进入下阀室，补入液力端。软管隔膜泵的部件组成与结构目录进出口压力流量稳定系统：隔膜泵的往复运动，其输出的瞬间流量是随时间按三角函数关系脉动变化。必须进行压力补偿，来确保进口、出口管路压力的稳定。对此FELUWA泵设置了带气囊的缓冲器，提供了输送介质压力、流量“削峰填谷”的可能。对软管式脉冲缓冲器，对蓄能器预充压至约70%工作压力。这样，泵的每一个冲程的超过平均流量的排出量，通过蓄能器内空气体积的压缩储存起来，这部分体积又在吸入冲程被释放出来，以此来补偿脉冲导致的波动。目录FELUWA泵的内置活塞式压缩机，提供了向进口和/或出口缓冲器连续补充气体的可能性。缓冲槽中总是被充气至最佳程度，而输送介质的压力脉冲被减少到可以忽略的地步（单作用泵系统亦然）。目录消振隔振装置：为进一步缓解进、出口管路中介质脉动对泵管系的振动损害，泵的消振隔振装置配备了进出口管路缓冲器、消振弯管、弹性支撑及管路支架等元件。目录隔膜泵基本性能参数：1、结构形式2、输送介质3、技术参数4、易损件寿命目录结构形式：结构形式有液压活塞的单双作用、液压缸数、活塞的立卧式运动。以双缸双作用卧式、三缸单作用卧式、多缸单作用立式等较为常用。目录输送介质性质：包括输送介质的密度、粒度、粘度、酸碱度、磨蚀性、温度、重量浓度等指标。目录技术参数：技术参数包括泵吸入压力、输送的流量和压力、活塞直径、活塞行程、电机参数、变频调速参数、泵的外型尺寸和泵的重量等指标。冲次：根据输送介质性质（磨蚀性、粘度）、输送压力，设计泵的活塞冲次为37—45次/min。有国外经验给出隔膜寿命t=1/冲次2-2.5，并不主张采用高冲次来缩小泵的尺寸，降低设备造价。对双作用泵设计冲次≤40次/min，单作用泵设计冲次可稍高一些，但也≤45次/min。对FELUWA泵，因双重驱动可有效提高软管和隔膜的寿命，设计冲次可再高一些，一般≤60次/min。轴功率N=（0.3~0.4）PQK（kW）式中：P—输送压力MPa，Q—输送流量m3/min，K—计量单位换算系数基本性能参数易损件寿命：主要指软管、隔膜等橡胶件和单向阀阀件的寿命指标。软管：除与介质直接摩擦而减薄外，在疲劳寿命方面远优于隔膜。隔膜：寿命受三个方面因素的制约。首先是隔膜的受力状态，要使其受力后仅产生弯曲变形；次之是隔膜的几何尺寸，要即防止其应力集中又保证其密封可靠；再之是隔膜的材质。通常在泵的设计中采用三种措施来对隔膜进行加强。一是合理进行隔膜室的腔形设计，减少隔膜运动变形时液压液的冲刷磨蚀；二是在隔膜中心加设补强板或支撑机构，避免“S”形变形和鼓胀破坏；三是通过检测补油情况，利用强制补、排油措施，短时快速补、排油，避免“S”形变形和延长隔膜寿命。活塞的密封性也决定隔膜室液压液量的变化程度，为保证正确及时补、排油，必须使活塞的密封性处于良好状态。设计上一般采用带支撑环的多组唇密封的V形密封圈来实现。基本性能参数由于锥形阀具有流通面积大、阀芯定位稳定性高的优点，大流量输送且介质粒径＞1mm建议使用锥形阀。而球阀密封面接触性好、不易磨损并能自清洗等优点，小流量高粘度介质输送推荐使用球阀基本性能参数软管隔膜泵的安装与操作、维护安装要点：1、保证进、出口管的截面积差值(~4：1)。2、保证料浆贮槽出口管相对泵出口阀间位差（~5m）。3、阀况监测系统的探头应安装在靠近软管侧的止逆阀上。4、冲洗水管的配置应保证泵组和相应管路得到有效的冲洗（如图）步骤工作内容技术指标1开箱清点，检查安装件的安装尺寸，安装结合面外观质量装箱单、安装图、说明书2混凝土基础标高、尺寸及地脚螺栓位置验收基础图3泵体就位，泵液力端找正泵液力端中心标高、液力端机架不水平度≤1/10004泵减速器、主驱动电机就位，以泵动力端为基准，按联轴器的连接要求，依次连接减速器和主驱动电机两半联轴器同轴度允差≤0.02mm、间隙2~4±0.05mm，减速器、主驱动电机机架不水平度≤1/10005挂地脚螺栓，一次灌浆，保养。预埋动力电缆、控制电缆和仪表信号线穿线管6泵液力端、动力端、减速器、主驱动电机精找，地脚螺栓紧固，二次灌浆、抹面按步骤3、4的技术指标7安装进、出口阀严格保证通过阀的工作介质流向的正确8安装出口缓冲器、出口连接管9安装进口缓冲器、进口连接管10进、出口料管和冲洗水管配接冲洗水管的设置应保证泵的彻底清洗11泵动力柜、现场控制柜、电导率计和阀况监控仪现场柜就位，接线，测试按接线图、电气自控说明书，电导率计和阀况监控仪的探测器应依次有序连接至现场柜，以方便操作人员进行故障点的判别12缓冲器贮气钢瓶氮气充装压力检验氮气充装压力为缓冲器工作压力的0.7倍13润滑油、液压油、防冻液、润滑脂准备按说明书14泵动力柜、现场控制柜、电导率计和阀况监控仪现场柜试通电15试车方案准备，操作、维护人员培训16按《泵试车前检查表》检查逐项确认软管隔膜泵的安装与操作、维护维护要点：根据输送介质的特性（磨蚀性、粘度、温度）、吸入压力，泵的隔膜或软管的寿命大约为8000小时。阀、隔膜、软管更换便捷，一般隔膜或软管更换工时为3小时·人，止逆阀更换工时为1小时·人。当泵输出管流量计因料浆包含气泡失灵时，可关闭空气压缩机的出口阀。空气压缩机无影响。软管隔膜泵的安装与操作、维护软管和隔膜的拆与装：拆卸步骤：安装专用吊架，拆去泵盖螺栓，用盆接防冻液，取下泵盖；拆去进出口球阀螺栓和阀况监测仪探头，取出靠近软管一侧的球阀；从软管腔取出软管；从液压端侧面放油孔放尽液压油（可回用）；拆去隔膜压圈螺栓，拆下压圈，取出隔膜。安装步骤：按拆卸步骤反序逐样装回。软管隔膜泵的安装与操作、维护软管腔防冻液的灌注：灌注2号泵头的防冻液，需将液压端活塞盘车至A止点，使得软管腔容积最大；从出口阀处将防冻液灌入，直至溢出，往复盘车，赶尽气泡；灌满后，装回出口阀。同理，灌注1号泵头的防冻液。软管隔膜泵的安装与操作、维护开泵操作程序：1．检查工艺管路畅通，各控制阀门开、关灵活有效；2．检查各控制点仪表灵敏、有效；3．泵各润滑油、液压油油位显示清晰、正常；4．泵主驱动电机联轴器处手动盘车，在连杆观察窗处观察连杆完成3~5个行程，应顺畅、无卡涩现象和异常声响；5．打开冲洗水阀和回水阀，建立水冲洗回路；6．执行《软管隔膜泵电气开车程序》；7．泵正常运行3min后，打开料浆进口阀，关闭冲洗水阀；打开料浆回流阀，关闭回水阀。建立料浆贮槽-泵-料浆贮槽的料浆循环回路；8．待泵出口管料浆成分合格，得到料浆入炉指令时，打开料浆出口阀，关闭料浆回流阀，通过主驱动电机变频器调节泵的输送流量。软管隔膜泵的安装与操作、维护停泵操作程序：1．接到停止料浆入炉指令时，打开料浆回流阀，关闭料浆出口阀，建立料浆贮槽-泵-料浆贮槽的料浆循环回路；2．打开冲洗水阀，关闭料浆进口阀；打开回水阀，关闭料浆回流阀，建立水冲洗回路，一般运行15min；3．待泵和管路冲洗干净后，执行《软管隔膜泵电气停车程序》；4．关闭冲洗水阀，关闭回水阀。软管隔膜泵的安装与操作、维护软管隔膜泵的安装与操作、维护煤浆泵常见故障：附件