兩種高壓煤漿泵的比較

1、兩種高壓煤漿泵的比較我公司生產(chǎn)裝置的氣化車間采用對(duì)置式四噴嘴氣化爐水煤漿加壓氣化工藝。該氣化爐工作壓力為4.0mpa。氣化爐的高壓煤漿是由高壓煤漿泵提供的。高壓煤漿泵在工藝流程中的作用是抽取煤漿槽v1201內(nèi)的水煤漿，加壓至6.0mpa經(jīng)新型預(yù)膜外混式燒嘴(x1301)霧化后進(jìn)入氣化爐燃燒生成合成氣。高壓煤漿泵對(duì)水煤漿加壓氣化是非常重要的設(shè)備，公司采用2種類型的高壓煤漿泵，其中一種為feluwa pumpen有限公司制造的、型號(hào)為gl2002002k160-4sm460hd的雙作用軟管隔膜往復(fù)式泵；另一種為weir netherlandsb.v，公司制造的、geho pums型號(hào)為zpm700

2、的活塞式隔膜泵。通過實(shí)際使用說明，feluwa pumpen產(chǎn)品優(yōu)于geho pums。1工作原理. 2種類型的高壓泵的工作原理基本相似，都是使輸送介質(zhì)與活塞不直接接觸，而是由一個(gè)橡膠隔膜將其隔開，這樣設(shè)計(jì)將泵的易損件數(shù)量降到最少。 geho pums電機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)，減速機(jī)通過齒式聯(lián)軸器推進(jìn)齒輪副轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪副的大齒輪與曲軸連為一體，曲軸上的連桿與同活塞桿相連的十字頭相連，這樣曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)就可轉(zhuǎn)化為活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而完成液力端的抽吸及排出煤漿過程。推進(jìn)液系統(tǒng)通過監(jiān)測(cè)桿對(duì)隔膜行程的監(jiān)測(cè)，然后把信號(hào)送給plc，由plc控制補(bǔ)排油。保證泵常運(yùn)行。 feluwa pumpen由v形皮帶推進(jìn)器和減速箱

3、的減速作用，使得電機(jī)轉(zhuǎn)速降低到?jīng)_程齒輪箱的傳動(dòng)速度。沖程和減速組合箱將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)運(yùn)動(dòng)，然后將速度降低到活塞所需的沖程次數(shù)?；钊跉飧變?nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，排出大量的液壓油，從而帶動(dòng)隔膜移動(dòng)。隨后通過活動(dòng)的液體激活泵軟管變形?；钊蚯斑\(yùn)動(dòng)時(shí)，擠壓泵的軟管，通過軟管收縮排出其中的煤漿，且不斷用泵膜片將隔膜和泵軟管之間的傳動(dòng)液體與活塞和隔膜之間的液壓油分離；活塞向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，前泵壓頭隔膜向內(nèi)抽吸，而泵軟管則恢復(fù)其原形，即圓柱形，這樣該泵頭就會(huì)產(chǎn)生真空，從而使煤漿從閥門底部(吸入口)流入泵軟管。在活塞前向沖程期間，液壓油將隔膜向前推動(dòng)，傳動(dòng)液體以活塞排出的液體量擠壓泵軟管，從而迫使煤漿通過壓力閥流入垂直

4、總管?；钊總€(gè)沖程液壓油都通過機(jī)械控制補(bǔ)排1次。2開停車操作比較 feluwa pumpen操作簡(jiǎn)單方便，但開車前應(yīng)檢查曲軸箱、減速機(jī)箱、推進(jìn)液貯油箱內(nèi)液位；泵出口軟管隔膜緩沖器蓄能器內(nèi)氮?dú)鈮毫κ欠裨?.6mpa，入口軟管隔膜緩沖器蓄能器內(nèi)氮?dú)鈮毫κ欠裨?.1 mpa；檢查各壓力表指示是否正常；檢查潤滑油濾網(wǎng)前后閥門是否打開，旁路閥是否關(guān)閉。然后再確認(rèn)管線是否暢通，打開煤漿槽底部的放料閥和煤漿給料泵入口管排放閥，有煤漿排出，則管線暢通，然后關(guān)閉兩閥；如果不通，要進(jìn)行沖洗。一切正常后就可以啟動(dòng)泵。啟動(dòng)泵前應(yīng)先等變頻器運(yùn)行后啟動(dòng)潤滑油系統(tǒng)、主電機(jī)打清水循環(huán)，然后等切換煤漿后打遠(yuǎn)控，由控制式控制，這

5、樣feluwa pumpen便開車成功。而geho pums開車操作比較復(fù)雜，開車前的檢查與feluwa pumpen基本相同。啟動(dòng)前先送上電，然后啟動(dòng)潤滑油系統(tǒng)、推進(jìn)液系統(tǒng)。再進(jìn)行工藝處理：開泵吸入管線上沖洗水閥向泵內(nèi)注入新鮮水；當(dāng)隔膜室內(nèi)充滿水后，關(guān)閉泵出口導(dǎo)淋閥；打開隔膜室推進(jìn)液端排氣閥對(duì)推進(jìn)液端進(jìn)行排氣；將推進(jìn)液泵投自動(dòng)狀態(tài)，給、排油投自動(dòng)狀態(tài)，觀察推進(jìn)液壓力在0.51.0mpa范圍內(nèi)且穩(wěn)定時(shí)，手動(dòng)按下plc控制箱上“推進(jìn)液供給”按鈕，向隔膜室內(nèi)補(bǔ)入推進(jìn)液，同時(shí)還要注意油箱油位，油位下降要及時(shí)補(bǔ)油。當(dāng)4個(gè)隔膜室推進(jìn)液排氣管排出的推進(jìn)液內(nèi)無氣泡且plc控制箱上4個(gè)補(bǔ)油指示燈全部熄滅時(shí)，關(guān)

6、閉推進(jìn)液排氣閥，稍開泵出口導(dǎo)淋閥；對(duì)泵進(jìn)行手動(dòng)盤車；盤車過程中當(dāng)發(fā)現(xiàn)有補(bǔ)油指示燈亮?xí)r，暫停盤車，等該補(bǔ)油燈熄滅時(shí)繼續(xù)盤車；繼續(xù)盤車當(dāng)確認(rèn)控制箱上再無補(bǔ)油燈亮?xí)r，停止盤車，關(guān)閉泵出口導(dǎo)淋閥，工藝處理結(jié)束。然后再啟動(dòng)主電機(jī)打清水循環(huán)，等待切換煤漿后打遠(yuǎn)控，由控制式控制。相比較，feluwa pumpen沒有煩瑣的工藝處理操作簡(jiǎn)單，員工勞動(dòng)強(qiáng)度輕。停車時(shí)2種泵沒有什么區(qū)別。3泵的結(jié)構(gòu)比較3.1隔膜緩沖器的不同 由于往復(fù)式泵隨著活塞的周期移動(dòng)，泵的輸送壓力和流量呈周期波動(dòng)，為了補(bǔ)償脈動(dòng)輸出和平穩(wěn)壓力峰值，兩類泵都設(shè)置隔膜緩沖器。設(shè)置隔膜緩沖器同時(shí)還可以防止泵內(nèi)及周圍產(chǎn)生振動(dòng)和噪音，最大限度降低泵及齒輪

7、箱的磨損，保護(hù)測(cè)量?jī)x表，防止閥法蘭螺紋連接處的泄漏，避免npsh低時(shí)產(chǎn)生氣蝕。 geho pums的隔膜緩沖器是由隔膜緩沖罐、geho隔膜脈動(dòng)擋板及相應(yīng)的附屬部件組成。geho pums是隔膜緩沖器通過geho隔膜脈動(dòng)擋板把輸送的煤漿和氮?dú)飧糸_，當(dāng)輸送壓力達(dá)到峰值或有過多的煤漿流量出現(xiàn)時(shí)，geho隔膜脈動(dòng)擋板在煤漿上面被壓縮而在泵的吸入沖程被釋放出來，然后煤漿又回到排出管，因而相應(yīng)地使脈沖降低到了最小程度。 feluwa pumpen是feluwa軟管隔膜脈沖緩沖器，它是由軟管隔膜脈沖緩沖器、氣囊式儲(chǔ)能器及儲(chǔ)能器自動(dòng)充氣裝置。脈沖器的連續(xù)充氣通過泵頭上的內(nèi)置活塞壓縮機(jī)來實(shí)現(xiàn)。這樣就可保證吸入口

8、和排出口壓力流量更穩(wěn)定，更好地起到對(duì)泵的保護(hù)作用。3.2進(jìn)出口的單向閥 geho pums只有1只錐形帶彈簧的單向閥，由彈簧的變形決定閥門的行程。這種閥門行程相對(duì)feluwa pumpen的單向閥行程大，容易在閥門處沉積煤漿，在閥門處卡的可能性比較大。而feluwa pumpen采用盒式設(shè)計(jì)，進(jìn)出口單向閥是帶球面閥閥球擋桿，而且是采用雙閥門帶軟密封的球閥，確保了幾乎氣密的密封，軟密封的擠壓提供了金屬座外的輔助密封。不但密封效果好，同時(shí)還更有效地防止大顆粒沉淀在閥門處而卡住單向閥。feluwa pumpen即使煤漿大顆?？ㄔ谝粋€(gè)單向閥處，但另一單向閥還可以工作，不至于停車檢修。在公司試車階段，2

9、臺(tái)geho pums都出現(xiàn)煤漿大顆?？ㄗ蜗蜷y的情況，只得拆開單向閥對(duì)進(jìn)出口進(jìn)行沖洗。另外，在系統(tǒng)運(yùn)行期間由于細(xì)鐵絲進(jìn)入geho pums，在泵的入口單向閥處卡住，使泵不打量而引起系統(tǒng)跳車。 feluwa pumpen單向閥盒式設(shè)計(jì)可借助頂絲很容易把閥門拆除，公司在安裝feluwa pumpen的閥門聲學(xué)監(jiān)測(cè)器拆除單向閥時(shí)比拆開geho pums的單向閥勞動(dòng)強(qiáng)度小，且用時(shí)間少。這些表明feluwa pumpen進(jìn)出口單向閥出故障率小，還有利于檢修。同時(shí)feluwa pumpen進(jìn)出口流線是直線流動(dòng)通道設(shè)計(jì)，使煤漿流動(dòng)無流向變化，同時(shí)沒有死角使煤漿沉積。3.3隔膜的區(qū)別 geho pums高壓煤

10、漿泵只有平隔膜，而feluwa pumpen泵是軟管和隔膜。geho pums通過活塞移動(dòng)推動(dòng)推進(jìn)液，再通過推進(jìn)液傳遞壓力使平隔膜發(fā)生變形，從而使隔膜室壓力變化來使煤漿吸入排出。當(dāng)平隔膜破損就需要馬上停車檢修，否則導(dǎo)致推進(jìn)液端和安全閥的損壞，且平隔膜直接與煤漿接觸，容易損壞。而feluwa pumpen軟管隔膜活塞泵，采用平隔膜的原理再借助于額外增加的柔性軟管(軟管隔膜)得以改進(jìn)。被輸送的煤漿僅直接與內(nèi)側(cè)和輸送的閥門相接觸，煤漿和推進(jìn)液被平隔膜和軟管隔膜隔離開，不但保護(hù)了隔膜，同時(shí)平隔膜和軟管隔膜間充的二次推進(jìn)液起著液力耦合作用并使泄漏監(jiān)測(cè)的安全系統(tǒng)構(gòu)想得以實(shí)現(xiàn)。軟管隔膜給其內(nèi)流動(dòng)的煤漿提供了

11、最佳的性能狀態(tài)，這種設(shè)計(jì)可能參考了仿生學(xué)的原理。軟管隔膜的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與人體的動(dòng)脈運(yùn)動(dòng)很相仿，使軟管隔膜的運(yùn)動(dòng)(收縮運(yùn)動(dòng))被限制在最小程度，確保軟管有較長(zhǎng)的使用壽命，有了軟管隔膜又延長(zhǎng)了平隔膜的使用壽命。feluwa pumpen的軟管隔膜解決了geho pums由于采用平隔膜使煤漿有不良運(yùn)動(dòng)方向的缺點(diǎn)，同時(shí)煤漿在隔膜室有沉降的傾向，隔膜易磨損，而軟管隔膜內(nèi)煤漿的流動(dòng)模式給泵創(chuàng)造了最佳的條件。對(duì)于輸送有懸浮性、黏度大、有磨損性、含固量大(濃度為65左右)、剪切力大等特性的煤漿更能體現(xiàn)feluwa pumpen軟管隔膜的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)軟管隔膜破裂(可能性比較小)的情況下，該泵仍能以geho pums的模式

12、可靠地運(yùn)行，不需要馬上停車，等系統(tǒng)停車時(shí)再換軟管隔膜，不會(huì)因?yàn)楦邏好簼{泵的隔膜破裂而使系統(tǒng)停車。4feluwa pumpen內(nèi)置活塞的介紹 feluwa pumpen軟管隔膜緩沖器進(jìn)行脈動(dòng)緩沖時(shí)，最大剩余脈沖取決于空氣壓力槽中液柱上方的壓縮空氣的體積，然而氣體在被煤漿接觸的表面有一定的損失，這樣相應(yīng)地減少緩沖體積，空氣緩沖槽的這一損失就需要定期進(jìn)行補(bǔ)償。peluwa pumpen設(shè)計(jì)了“內(nèi)置式活塞式壓縮機(jī)”，伴隨著活塞的每個(gè)沖程，其向空氣槽送入小量的壓縮氣體。泵內(nèi)置活塞壓縮機(jī)可達(dá)到的壓力總是比泵的最大壓力高出許多，這樣保證了正常操作條件下，煤漿不可能倒流回泵的內(nèi)置式壓縮機(jī)中。內(nèi)置式活塞式壓縮機(jī)

13、補(bǔ)充氣體原理是隨著每個(gè)活塞桿的返回沖程，小量過濾空氣通過單向過濾閥被送進(jìn)壓縮機(jī)腔內(nèi)，隨著每個(gè)活塞桿向前的沖程，壓縮空氣通過單向閥被送進(jìn)壓力空氣槽。此過程隨泵的每個(gè)沖程周而復(fù)始的進(jìn)行，這樣就使空氣緩沖槽中的有效氣體總保持在一個(gè)最佳的水平。5控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單地比較：geho pums是靠plc電氣邏輯控制，feluwa pumpen是靠機(jī)械控制。5.1geho pums的控制系統(tǒng) 5.1.1geho pums通過隔膜的行程監(jiān)控來控制補(bǔ)排油由geho pums推進(jìn)活塞的原理決定活塞和隔膜之間的推進(jìn)液量需要在一定范圍內(nèi)。推進(jìn)液體的減少將導(dǎo)致隔膜撞擊隔膜箱的后板而使隔膜損壞，這樣還會(huì)造成泵內(nèi)出現(xiàn)敲擊噪聲；相

14、反過量推進(jìn)液體量將給隔膜造成過壓或損壞。為了保護(hù)隔膜不發(fā)生上面描述的危險(xiǎn)狀況，推進(jìn)液控制系統(tǒng)在必要時(shí)控制減少或增加推進(jìn)液體量。其工作原理為：在泵隔膜后的錐形板連接到監(jiān)視桿上，當(dāng)推進(jìn)液過量或不足會(huì)造成隔膜超出正常隔膜行程位置，監(jiān)視器桿通過磁探頭檢測(cè)到這個(gè)信號(hào)，送給plc，plc推進(jìn)電氣三口兩位置閥門，通過電氣三口兩位置閥門操作填充或排出兩口兩位置閥門來使推進(jìn)液補(bǔ)充或排出。這樣不但滿足推動(dòng)液的填充和排放，同時(shí)可達(dá)到一個(gè)可控的隔膜行程位置以保護(hù)隔膜不被拉伸。這種plc信號(hào)易受外界信號(hào)干擾，使補(bǔ)排油系統(tǒng)出現(xiàn)故障。5.1.2推進(jìn)液系統(tǒng)的壓力檢測(cè)在主供應(yīng)管線中安裝了一個(gè)壓力變送器。如果系統(tǒng)壓力達(dá)到一定的預(yù)

15、先設(shè)置值，則推進(jìn)液體泵將被關(guān)閉。如果系統(tǒng)壓力低于一定的預(yù)先設(shè)置值，則推進(jìn)液體泵將被打開。通過推進(jìn)液壓力的檢測(cè)、啟動(dòng)推進(jìn)液泵。推進(jìn)液壓力隨著推進(jìn)液的補(bǔ)排會(huì)有波動(dòng)，為了避免推進(jìn)液泵的頻繁啟動(dòng)。推進(jìn)液系統(tǒng)裝配了1以長(zhǎng)時(shí)間保持系統(tǒng)壓力正常。因此，使用該系統(tǒng)可以在關(guān)閉泵后依然保持正常壓力。5.1.3過壓報(bào)警和過壓安全閥在脈動(dòng)擋板的頂部安裝有壓力變送器，這個(gè)變送器與出口脈動(dòng)擋板的氣體側(cè)相連接。當(dāng)系統(tǒng)壓力過高時(shí)會(huì)發(fā)出信號(hào)，這個(gè)信號(hào)使壓力變送器發(fā)出信號(hào)把泵關(guān)閉從而保護(hù)泵。但由于某些原因會(huì)造成監(jiān)視過壓的壓力變送器不工作或泵不能立即停止，其原因主要是慣性力太大而使排出口壓力持續(xù)超過設(shè)定點(diǎn)。為了解決這個(gè)問題，裝有1

16、個(gè)常用泄壓閥并通過高壓歧管連接到所有4個(gè)隔膜箱上。該歧管通過1個(gè)檢查閥連接到每個(gè)隔膜箱上，以防止隔膜箱之間的油出現(xiàn)流動(dòng)，保持泄壓閥底側(cè)的管線壓力恒定。5.2feluwa pumpen的控制系統(tǒng)5.2.1持續(xù)空氣排放為了保證推進(jìn)液端持續(xù)空氣排放和無論是平隔膜還是軟管隔膜不被過分拉伸，每一個(gè)沖程均有一定量推進(jìn)液由推進(jìn)液端被導(dǎo)入高位油槽。推進(jìn)液又從高位油槽通過泄漏補(bǔ)償閥自動(dòng)返回推進(jìn)液端，推進(jìn)液經(jīng)控制的通道由排出腔流入油槽。這樣設(shè)計(jì)使得在任何吸入沖程從推進(jìn)液中釋放出來的氣泡都被排放到油槽中。5.2.2泄漏控制 推進(jìn)液的損失量可由泵自動(dòng)補(bǔ)償，因?yàn)閒eluwa pumpen設(shè)計(jì)自動(dòng)補(bǔ)償泄漏控制裝置。當(dāng)泵在

17、吸入沖程中，平隔膜被拉向活塞的推進(jìn)液端，如果由于泄漏推進(jìn)液體積減少，平隔膜將推動(dòng)控制盤，它依次通個(gè)蓄能器，它預(yù)先填充了氮?dú)?，可過杠桿再打開補(bǔ)償閥門?；钊M(jìn)一步往后運(yùn)動(dòng)會(huì)在推進(jìn)腔造成真空，因?yàn)槠礁裟げ荒茉儆腥魏我苿?dòng)。一旦真空超出補(bǔ)償閥門的設(shè)定范圍，閥門就被打開，在排出沖程中排入油槽的推進(jìn)液就會(huì)在活塞的吸入沖程中補(bǔ)充回來，推進(jìn)液的損失量又回到推進(jìn)液端。通過杠桿受平隔膜的機(jī)械作用，補(bǔ)償閥門是打不開的，保證平隔膜和軟管隔膜不會(huì)被過分的拉伸，起到保護(hù)平隔膜和軟管隔膜的作用。5.2.3旁路流量調(diào)節(jié)裝置對(duì)于短時(shí)間的間歇流量變化，feluwa pumpen系統(tǒng)通過節(jié)流裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)。該節(jié)流裝置的工作原理類似超壓

18、安全閥?；旧显诒玫拿總€(gè)排出沖程中，可以使由活塞的位移產(chǎn)生的推進(jìn)液量的變化那部分導(dǎo)入油槽，這部分推進(jìn)液量是無級(jí)可調(diào)的。因?yàn)榛钊奈灰谱饔玫狡礁裟げ⒁来巫饔玫杰浌芨裟ど系耐七M(jìn)液的體積減少了導(dǎo)入油槽的那部分量，所以泵的輸出量相應(yīng)地減少。用旁通流量調(diào)節(jié)裝置以至少0.3mpa的壓力臨時(shí)性地和線性地調(diào)節(jié)流量。5.2.4過壓的保護(hù)系統(tǒng)過壓閥當(dāng)輸送的煤漿壓力提高，隔膜室壓力也很高，同時(shí)推進(jìn)液壓力也會(huì)同樣超壓，此時(shí)裝在泵頭的過壓閥就會(huì)自動(dòng)打開，從而將推進(jìn)液釋放到油箱，再通過泄漏補(bǔ)償閥門又自動(dòng)地從油箱返回到液壓室。通過盤形彈簧加載的過壓安全閥對(duì)泵以及沖程齒輪箱起保護(hù)作用，使其避免由于出口閥的誤動(dòng)關(guān)閉和管道堵塞而

19、引起的超載。5.2.5軟管檢漏器用探針不斷地檢測(cè)泵軟管和隔膜的完整性，如果軟管發(fā)生泄漏，該探針便會(huì)在控制器上發(fā)出警報(bào)信號(hào)。5.2.6隔膜檢漏器電容探測(cè)器不斷地檢測(cè)活塞和隔膜之間的液壓油，如果隔膜(水油乳液)發(fā)生泄漏，電容探測(cè)器便會(huì)指向控制器。5.2.7閥門工況的監(jiān)測(cè)系統(tǒng) feluwa pumpen的單向閥還配有利用聲學(xué)原理的閥門工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以盡早地發(fā)現(xiàn)閥門的損壞。使用診斷系統(tǒng)可以優(yōu)化維護(hù)。在線工況監(jiān)測(cè)方法允許針對(duì)損壞情況的維修，延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間，減少停車和相應(yīng)的維修成本損失。該系統(tǒng)是利用了泄漏通常發(fā)生在湍流區(qū)域，尤其在高壓條件下出現(xiàn)氣蝕時(shí)，這時(shí)會(huì)產(chǎn)生聲波或超聲波，可以在閥門外安裝傳感器進(jìn)行探測(cè)的原理。聲級(jí)與泄漏量有線性關(guān)系。該診斷系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)為：能觀察泵的所有排出閥；能盡早發(fā)現(xiàn)閥的泄漏；而且該系統(tǒng)不受泵正常操作時(shí)噪聲的干擾；可以