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上海一恒科学仪器有限公司隔膜泵动力端结构改造研究

[导读]上海一恒科学仪器有限公司隔膜泵是远程料浆输送设备工艺系统中的“心脏”设备,特别是高磨蚀、高浓度固液两相介质的长距离管道化输送系统中,更是其他泵类无法替代的,隔膜泵结构简单、坚固耐用,大部分的加工件难度较低,易于操作;动力端是整个隔膜泵技术难点最多的部件,

隔膜泵是远程料浆输送设备工艺系统中的“心脏”设备,特别是高磨蚀、高浓度固液两相介质的长距离管道化输送系统中,更是其他泵类无法替代的,隔膜泵结构简单、坚固耐用,大部分的加工件难度较低,易于操作;动力端是整个隔膜泵技术难点最多的部件,其中包括了曲轴、连杆、活塞缸、十字头等相对精密的零件,特别是曲轴一般较大,需要特定的设备才能完成加工;本文通过对动力端的结构进行改造,目的是降低关键零件的加工难度,使其更加容易制造,从而降低成本,提高效率。

隔膜泵全称是往复式活塞隔膜泵,是在往复式活塞泵的基础上演变而来,其基本结构是1958年法国学者Ballu提出,隔膜泵综合了活塞泵压力高、坚固耐用、结构简单、耐腐蚀等优点,克服了活塞泵活塞密封元件易磨损的缺点,很快被人们所接受。研制初期,由于核心技术没有完全成熟,致使隔膜泵的连续运转率低、运行成本与其他泵类无明显差异,同时工作可靠性不稳定;70年代末,荷兰HOLTHUTS公司创立了一套先进完善的检测控制技术,使隔膜泵的设计理论、方法产生了完全迥异的变化,彻底解决了核心技术成熟性问题,使隔膜泵的连续运转率达到了85%~95%,而运行成本仅为其他泵的1/6.3,使隔膜泵成为输送高磨蚀固液两相介质的新一代往复泵,并逐渐替代其他类型泵[1]。

随着氧化铝生产技术的飞跃,管道化技术也取得了很大的发展,但是以往的工艺装置中的隔膜泵一直依赖进口,价格十分昂贵,以山西某铝厂为例,流量450 m3/h, 压力6.5 MPa的隔膜泵引进费用需要5 000万元[2];80年代中期,国内大型国企开始了隔膜泵国产化的研制,在20多年内,从设计理论及设计方法入手,对隔膜泵核心技术进行攻关,先后攻克了检测控制技术、检测技术、二位二通阀技术、橡胶隔膜技术、PLC隔膜位置控制技术、自动化控制技术、消振、隔振技术、温度控制技术等关键,形成了自己的专有技术,使隔膜泵在国内有了长足的发展,满足了黑色、有色、化工、建材、煤炭、电力等行业内对高磨蚀固液两相介质输送的工艺要求,得到了广泛推广。

1994年,首台应用于铝行业的双缸双作用隔膜泵(如图1所示)在国内某国企内研制成功,隔膜泵逐步成为了氧化铝、煤制油、煤化工、金属矿山精矿、高浓度尾矿输送等重大设备工艺系统中的核心设备,隔膜泵是一种连续运转设备,它停机一小时至少损失100万元,所以,它在运转状态下就不允许非计划停机,使它在机械强度、橡胶寿命、自动化控制及可靠性等方面要求比较高[3]。


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