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1、feluwa高压煤浆泵高压煤浆泵 延长榆能化甲醇项目中心 设备组 李 兵 日期：2012年11月14目目 录录高压煤浆泵（双软管隔膜泵）的应用及工作原理高压煤浆泵（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部件组成与结构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2隔膜泵的应用隔膜泵的应用n隔膜泵可以高效、可靠地输送有化学和机械侵蚀隔膜泵可以高效、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。性
2、能较差。 n隔膜泵的上述功能，使得它被广泛运用于矿山精隔膜泵的上述功能，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、工、建材企业中高磨蚀性液固两相浆料（水煤浆、电石渣浆等）的高扬程输送电石渣浆等）的高扬程输送3煤浆泵工作原理煤浆泵工作原理驱动电机驱动电机带动泵减带动泵减速齿轮箱速齿轮箱中大齿轮中大齿轮的旋转运的旋转运动，由安动，由安装在大齿装在大齿轮上的曲轮上的曲轴连杆机轴连杆机构转变成构转变成动
3、力端活动力端活塞的往复塞的往复运动运动4煤浆泵工作原理煤浆泵工作原理往复运动的往复运动的活塞会使液活塞会使液压驱动液压驱动液（一次液压（一次液压液）产生一液）产生一定的体积变定的体积变化。液压驱化。液压驱动液使平隔动液使平隔膜产生凹凸膜产生凹凸变形，驱动变形，驱动平隔膜与软平隔膜与软管间的第二管间的第二种液压驱动种液压驱动液（二次液液（二次液压液）。二压液）。二次液压液将次液压液将这一运动由这一运动由平隔膜传递平隔膜传递给软管。给软管。5煤浆泵工作原理煤浆泵工作原理输送介质的流通通输送介质的流通通道呈直线形，介质道呈直线形，介质从进口管路通过单从进口管路通过单向止逆阀，进入软向止逆阀，进入软管
4、腔，受到软管挤管腔，受到软管挤压后，通过单向止压后，通过单向止逆阀进入出口管路。逆阀进入出口管路。即被输送的流体仅即被输送的流体仅与软管的内侧和阀与软管的内侧和阀门相接触。门相接触。一旦软管破裂，泵一旦软管破裂，泵仍能以传统隔膜泵仍能以传统隔膜泵那样可靠地继续操那样可靠地继续操作，直至整个系统作，直至整个系统作好了一次有计划作好了一次有计划的停车检修准备为的停车检修准备为止。止。6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一台完整的往复活塞式隔膜泵系统系统由：由：1 1、传动系统、传动系统2 2、动力端、动力端3 3、液力端、液力端4 4、止逆阀、止逆阀5 5、液压辅助系统、液压辅助
5、系统6 6、进出口压力流量稳定系统、进出口压力流量稳定系统7 7、量稳定系统、量稳定系统8 8、集控系统、集控系统9 9、消振隔振装置组成、消振隔振装置组成 7软管隔膜泵的部件组成与结构FELUWAFELUWA泵的传动系统由驱动电机、减速机组成。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。泵往往配用变频调速器，来调控电机的转速。 8动力端：动力端：动力端由主动轴及轴承、传动齿轮、偏心曲轴大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活塞组成。
6、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9液力端由活塞与油液力端由活塞与油缸组件、隔膜室、缸组件、隔膜室、软管腔和单向止逆软管腔和单向止逆阀盒组成。阀盒组成。借助于软管，将输借助于软管，将输送物料与液压系统、送物料与液压系统、泵腔严密地隔离开泵腔严密地隔离开来，避免了泵腔腐来，避免了泵腔腐蚀和磨蚀。蚀和磨蚀。影响这种软管或隔影响这种软管或隔膜机械强度的故障膜机械强度的故障发生时（如软管或发生时（如软管或隔膜破裂），配置隔膜破裂），配置的流体电导率探测的流体电导率探测报警装置会发出信报警装置会发出信号，但泵仍能以传号，但泵仍能以传统隔膜泵那样继续统隔膜泵那样继续可靠操作，直至整可
7、靠操作，直至整个系统作好了计划个系统作好了计划停修准备。停修准备。软管隔膜泵的部件组成与结构10逆止阀：逆止阀：FELUWAFELUWA公司设计公司设计开发了带金属密封开发了带金属密封和辅助软密封的盒和辅助软密封的盒式止逆球阀式止逆球阀由可独立更换的阀由可独立更换的阀球球(18.00)(18.00)、阀座、阀座(15.02)(15.02)、软密封件、软密封件(15.03)(15.03)和阀球导杆和阀球导杆(15.01)(15.01)四部分组成四部分组成软管隔膜泵的部件组成与结构11用于磨蚀性悬浮液或用于磨蚀性悬浮液或大的公称直径的板形大的公称直径的板形或锥形阀或锥形阀同样也在阀座上带有同样也在
8、阀座上带有辅助软密封件和阀板辅助软密封件和阀板导杆导杆软管隔膜泵的部件组成与结构12 液压辅助系统由：液压辅助系统由：1 1、润滑系统及控制仪表、润滑系统及控制仪表2 2、排气、补油系统、排气、补油系统3 3、液压液卸压系统、液压液卸压系统4 4、贮油系统等组成。、贮油系统等组成。软管隔膜泵的部件组成与结构13液压辅助系统补油阀排油：在每一个冲在每一个冲次排出段的次排出段的活塞位移前，活塞位移前，都有经精确都有经精确计算的计算的VLVL量量液压液通过液压液通过排气补油阀排气补油阀压入油箱，压入油箱，使前一冲次使前一冲次吸入段溶入吸入段溶入液压液的空液压液的空气，在油箱气，在油箱中释放出来。中释
9、放出来。图中：图中：VF=VK-VL VF=VK-VL ， VM=VFVM=VF软管隔膜泵的部件组成与结构14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。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。保隔膜和软管不会过分的
10、变形。 软管隔膜泵的部件组成与结构15排出油时，排出油时， 油压将下球顶油压将下球顶 开，油从弹簧开，油从弹簧 定位柱中的孔定位柱中的孔 进入上阀室，进入上阀室， 由排油孔排出。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。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16目目 录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隔膜泵的往复运动，其输
11、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。口管路压力的稳定。对此对此FELUWAFELUWA泵设置了带气囊的缓冲器，提供了输送介质压力、流泵设置了带气囊的缓冲器，提供了输送介质压力、流量量“ “削峰填谷削峰填谷” ”的可能。对软管式脉冲缓冲器，对蓄能器预充压至的可能。对软管式脉冲缓冲器，对蓄能器预充压至约约70%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，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通过蓄能器内
12、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。被释放出来，以此来补偿脉冲导致的波动。17目目 录录FELUWAFELUWA泵的内置泵的内置活塞式压活塞式压缩机，提缩机，提供了向进供了向进口和口和/ /或出或出口缓冲器口缓冲器连续补充连续补充气体的可气体的可能性。能性。缓冲槽中缓冲槽中总是被充总是被充气至最佳气至最佳程度，而程度，而输送介质输送介质的压力脉的压力脉冲被减少冲被减少到可以忽到可以忽略的地步略的地步（单作用（单作用泵系统亦泵系统亦然）。然）。18目目 录录消振隔振装置：为进一步缓解进、出口管路中介质脉动对泵管系的振动损为进一步缓解进、出口管路中介
13、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。管、弹性支撑及管路支架等元件。19目目 录录隔膜泵基本性能参数：隔膜泵基本性能参数：1 1、结构形式、结构形式2 2、输送介质、输送介质3 3、技术参数、技术参数4 4、易损件寿命、易损件寿命 20目目 录录结构形式：结构形式：结构形式有液压结构形式有液压活塞的单双作用、活塞的单双作用、液压缸数、活塞液压缸数、活塞的立卧式运动。的立卧式运动。以双缸双作用卧以双缸双作用卧式、三缸单作用式、三缸单作用卧式、多缸单作卧式、多缸单作用立式等较为常用立式
14、等较为常用。用。21目目 录录输送介质性质：输送介质性质：包括输送介质的包括输送介质的 密度、粒度、粘度、酸碱度、磨蚀性、温度、密度、粒度、粘度、酸碱度、磨蚀性、温度、重量浓度等指标重量浓度等指标。22目目 录录技术参数：技术参数：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、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。的重量等指标。冲次冲次：根据输送介质性质（磨蚀性、粘度）、输送压力，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设计泵的活塞冲次为3
15、7453745次次/ /minmin。有国外经验给出隔膜有国外经验给出隔膜寿命寿命t=1/t=1/冲次冲次2-2.52-2.5，并不主张采用高冲次来缩小泵的尺寸，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降低设备造价。对双作用泵设计冲次4040次次/ /minmin，单作用单作用泵设计冲次可稍高一些，但也泵设计冲次可稍高一些，但也4545次次/ /minmin。对对FELUWAFELUWA泵，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，一般高一些，一般6060次次/ /minmin。轴功率轴功率N=N=
16、（0.30.40.30.4）PQKPQK（kWkW） 式中：式中：PP输送压力输送压力 MPaMPa，QQ输送流量输送流量 m3/minm3/min，KK计量单位换算系数计量单位换算系数 23基本性能参数基本性能参数易损件寿命：易损件寿命：主要指软管、隔膜等橡胶件和单向阀阀件的主要指软管、隔膜等橡胶件和单向阀阀件的寿命指标。寿命指标。 软管：除与介质直接摩擦而减薄外，在疲劳软管：除与介质直接摩擦而减薄外，在疲劳寿命方面远优于隔膜。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：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隔膜的受力状态，要使其受力后仅产
17、生弯曲变形；次之是隔膜的几何尺寸，要即防止其变形；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；再之是隔膜的应力集中又保证其密封可靠；再之是隔膜的材质。材质。n n通常在泵的设计中采用三种措施来对隔膜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，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，避免是在隔膜中心加设补强板或支撑机构，避免“ “S”S”形变形和鼓胀破坏；三是通过检测补形变形和鼓胀破坏；三是通过检测补油情况，利用强制补、排油措施，短时快速油情
18、况，利用强制补、排油措施，短时快速补、排油，避免补、排油，避免“ “S”S”形变形和延长隔膜寿形变形和延长隔膜寿命。命。24n n活塞的密封性活塞的密封性也决定隔膜室也决定隔膜室液压液量的变液压液量的变化程度，为保化程度，为保证正确及时补、证正确及时补、排油，必须使排油，必须使活塞的密封性活塞的密封性处于良好状态。处于良好状态。设计上一般采设计上一般采用带支撑环的用带支撑环的多组唇密封的多组唇密封的V V形密封圈来实形密封圈来实现。现。 基本性能参数基本性能参数25由于锥形阀具有流通面积大、阀芯定位稳定性高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的优点，大流量输送
19、且介质粒径1 1mmmm建议使用建议使用锥形阀。锥形阀。而球阀密封面接触性好、不易磨损并能自清洗等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优点，小流量高粘度介质输送推荐使用球阀基本性能参数基本性能参数26软管隔膜泵的安装与操作、维护软管隔膜泵的安装与操作、维护安装要点：安装要点：1 1、保证进、出口、保证进、出口管的截面积差值管的截面积差值( ( 4 4 ：1 )1 )。2 2、保证料浆贮槽、保证料浆贮槽出口管相对泵出出口管相对泵出口阀间位差口阀间位差（55mm）。）。3 3、阀况监测系统、阀况监测系统的探头应安装在的探头应安装在靠近软管侧的止靠近软管侧
20、的止逆阀上。逆阀上。4 4、冲洗水管的配置冲洗水管的配置应保证泵组和相应应保证泵组和相应管路得到有效的冲管路得到有效的冲洗（如图）洗（如图）27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1/1000 4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240.05mm，减速器、主驱动电机机架不水平度1/1000 5挂地脚螺栓，一次灌浆，保养。预
21、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
22、、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、维护软管隔膜泵的安装与操作、维护28维护要点：维护要点：根据输送介质的特性（磨蚀性、粘度、温度）、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吸入压力，泵的隔膜或软管的寿命大约为80008000小小时时。阀、隔膜、软管更换便捷，一般隔膜或软管更换阀、隔膜、软管更换便捷，一般隔膜或软管更换工时为工时为3 3小时小时 人，止逆阀更换工时为人，止逆阀更换工时为1 1小时小时 人。人。当泵
23、输出管流量计因料浆包含气泡失灵时，可关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。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、维护软管隔膜泵的安装与操作、维护29软管和隔膜的拆与装：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、维护软管隔膜泵的安装与操作、维护30软管腔防冻液的灌
24、注：软管腔防冻液的灌注： 灌注灌注2 2号泵头的防冻液，需将液压端活塞盘车号泵头的防冻液，需将液压端活塞盘车至至A A止点，使得软管腔容积最大；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，往复盘从出口阀处将防冻液灌入，直至溢出，往复盘车，赶尽气泡；车，赶尽气泡； 灌满后，装回出口阀。灌满后，装回出口阀。同理，灌注同理，灌注1 1号泵头的防冻液。号泵头的防冻液。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31开泵操作程序：开泵操作程序：1 1检查工艺管路畅通，各控制阀门开、关灵活有效；检查工艺管路畅通，各控制阀门开、关灵活有效；2 2检查各控制点仪表灵敏、有效；检查
25、各控制点仪表灵敏、有效；3 3泵各润滑油、液压油油位显示清晰、正常；泵各润滑油、液压油油位显示清晰、正常；4 4泵主驱动电机联轴器处手动盘车，在连杆观察窗处观察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连杆完成3535个行程，应顺畅、无卡涩现象和异常声响；个行程，应顺畅、无卡涩现象和异常声响；5 5打开冲洗水阀和回水阀，建立水冲洗回路；打开冲洗水阀和回水阀，建立水冲洗回路；6 6执行软管隔膜泵电气开车程序；执行软管隔膜泵电气开车程序；7 7泵正常运行泵正常运行3 3minmin后，打开料浆进口阀，关闭冲洗水阀；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
26、贮槽打开料浆回流阀，关闭回水阀。建立料浆贮槽- -泵泵- -料浆贮料浆贮槽的料浆循环回路；槽的料浆循环回路；8 8待泵出口管料浆成分合格，得到料浆入炉指令时，打开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。节泵的输送流量。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32停泵操作程序： 1 1接到停止料浆入炉指令时，打开料浆回流阀，关闭料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，建立料浆贮槽浆出口阀，建立料浆贮槽- -泵泵- -料浆贮槽的料浆循环回路；料浆贮槽的料浆循环回路；2 2打开冲洗水阀，关闭料浆进口阀；打开回水阀，关闭料打开冲洗水阀，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，一般运行浆回流阀，建立水冲洗回路，一般运行1515minmin；3 3待泵和管路冲洗干净后，执行软管隔膜泵电气停车程待泵和管路冲洗干净后，执行软管隔膜泵电气停车程序；序；4 4关闭冲洗水阀，关闭回水阀。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33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：煤浆泵常见故障：附件附件34
