往复活塞式软管隔膜泵培训讲义（可编辑）

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1、往复活塞式软管隔膜泵培训讲义 往复活塞式软管隔膜泵培训讲义 上海慧商工程设备 余宪耀 2006年2月 目 录 软管隔膜泵的技术开展与工作原理 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 往复活塞式软管隔膜泵 技术开展与工作原理 隔膜泵技术开展概况 隔膜泵是在往复式活塞泵的根底上增加隔膜室演变而来其工作原理及根本结构综合了活塞泵输出压力高巩固耐用和隔膜室结构简单耐腐蚀等优点又克服了活塞泵密封件易磨损和隔膜室本身无动力源的缺乏很快被人们所接受由于FELUWA公司增加软管提供了双重平安保护从二十世纪七十年代末 就在工业领域得到广泛应用 隔膜泵技术开展概况 这是Feluwa新近推出的双软管

2、泵型 它采用一只外套在原有软管上的软管取代了平隔膜简化了隔膜室和软管腔的结构形式 隔膜泵技术开展概况 从双软管泵的外观我们看到简化了隔膜室和软管腔的结构形式方便了加工降低了本钱 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枯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 隔膜泵的工作原理 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

3、动力端活塞的往复运动 隔膜泵的工作原理 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 隔膜泵的工作原理 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方案的停车检修准备为止这就使FELUWA泵在结构上优于GEHO泵 隔膜泵结构概述 一台完整的往复活塞式隔膜泵系统由 传动系统 动力端 液力端 止逆阀 液

4、压辅助系统 进出口压力流 量稳定系统 集控系统 消振隔振装置 组成 隔膜泵结构概述 传动系统 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 隔膜泵结构概述 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 隔膜泵结构概述 液力端 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防止了泵腔腐蚀和磨蚀 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

5、统作好了方案停修准备 隔膜泵结构概述 止逆阀 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 1800 阀座 1502 软密封件 1503 和阀球导杆 1501 四局部组成 隔膜泵结构概述 止逆阀 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 隔膜泵结构概述 液压辅助系统 液压辅助系统由 润滑系统及控制仪表 排气补油系统 液压液卸压系统 贮油系统 等组成 隔膜泵结构概述 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

6、出来 图中VF VK-VL VM VF 隔膜泵结构概述 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 图中VLE VXVUVB 补油阀补油时只能被隔膜控制下由曲柄翻开这样可以确保隔膜和软管不会过分的变形 隔膜泵结构概述 液压辅助系统补油阀 排出含气油时 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 隔膜泵结构概述 进出口压力

7、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 隔膜泵结构概述 进出口压力流量稳定系统 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 隔膜泵结构概述 进出口压力流量稳定系统 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局部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 隔膜泵结构概述 进出口压力流量稳定系统 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正确

8、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 对高压和或需要缓冲器频繁和快速充气的应用场合内置压缩机进气可采用压缩空气 隔膜泵结构概述 集控系统 润滑油泵保护控制系统 主驱动电机变频器平安保障控制系统 FELUWA泵的软管与隔膜间液压液电导率检测系统 单向止逆阀工况检测系统 泵运行数据外传接口 隔膜泵结构概述 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 隔膜泵根本性能参数 包括 结构形式 输送介质 技术参数 易损件寿命 四个方面 隔膜泵根本性能参数 结构形式 结构形式有液压活塞的单双作

9、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 隔膜泵根本性能参数 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 隔膜泵根本性能参数 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3745次min有国外经验给出隔膜寿命t 1冲次2-25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

10、再高一些一般60次min 轴功率N 0304PQKkW 式中P输送压力 MPaQ输送流量 m3minK计量单位换算系数 隔膜泵根本性能参数 技术参数 泵输送流量一般为25360m3h再大一般推荐使用泵组并联配置输出压力一般为1520MPa 泵输送流量Q AnZ1RVm3min 式中A活塞面积 m2注意活塞双作用时一侧应减去活塞杆截面积n活塞冲次 次minZ活塞缸数R单作用活塞取0双作用活塞取1 隔膜泵根本性能参数 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

11、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 隔膜泵根本性能参数 易损件寿命 隔膜的最正确力学模型是无力矩薄膜受力假设在此受力状态下隔膜只有弯曲变形而无拉伸变形 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防止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防止S形变形和延长隔膜寿命 隔膜泵根本性能参数 易损件寿命 FELUWA泵通过设置在隔膜室控制盘上的曲柄顶杆机械控制补排油阀对隔膜室液压液量进行调整 活塞的密封性也决定隔膜室液压液量的变化程度为

12、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 隔膜泵根本性能参数 易损件寿命 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 隔膜泵根本性能参数 易损件寿命 FELUWA公司设计了盒式单向止逆阀结构最大限度地简化了阀的拆卸更换也为使用超声波监测阀的工况提供了可能性 安装要点 保证进出口管的截面积差值 4 1 保证料浆贮槽出口管相对泵出口阀间位差5m 安装要点 阀况监测系统的探头应安装在靠近软管侧的止逆阀上 安装要点 冲洗水

13、管的配置应保证泵组和相应管路得到有效的冲洗 安装要点 电机轴承减速箱曲轴箱内润滑油脂以及软管腔中的防冻液等都应符合FELUWA公司在随机文件中提供的性能指标数量 安装要点 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 维护要点 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

14、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 维护要点 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 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35个行程应顺畅无卡涩现象和异常声响 5翻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后翻开料浆进口阀关闭冲洗

15、水阀翻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翻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 停泵操作程序 1接到停止料浆入炉指令时翻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翻开冲洗水阀关闭料浆进口阀翻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 参考资料 软管隔膜泵随机提供的技术资料 德国 Feluwa泵业 ?往复泵设计?编写组 往复泵设计 北京 机械工业出版社 19872 慧商公司技术支持热线021-58352163 021-58352386 安装与操作维护 往复活塞式软管隔膜泵 FELUWA推荐的液压油 牌号按DIN 51524第2局部 HLP FELUWA推荐的齿轮油 牌号按DIN51517第3局部 CLP AGIP ARAL BP DEA ESSO MOBIL SHELL OSO 46 46 mm2s 40C Vi