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化工自吸管道泵設(shè)計與應(yīng)用


自動切管落料機 化工自吸管道泵設(shè)計與應(yīng)用

中圖分類號振動粉碎機:TQ 051.21
立式復(fù)合式破碎機文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
符號說明給煤機
qV——泵額定體積流量錘式反擊破碎機,m3/h
H——泵額定管式輸送機揚程,m
n——泵額定轉(zhuǎn)速,輸送機鏈板r/min
NPSH——泵汽蝕余量圓錐破石機,m
n錘式破碎機s——泵比轉(zhuǎn)數(shù)
機械振動篩Do——葉輪進(jìn)口邊直徑,m
D圓錐破——管線直徑,m
D2—帶輸送—葉輪外徑,m
Ku2——葉輪顎式破碎機出口圓周系數(shù)
KD2——葉輪單電機雙輥機外徑修正系數(shù)
b2——葉輪出口制沙設(shè)備寬度,m
Kb2——葉輪出口寬度統(tǒng)計系數(shù)
Z——葉輪葉片數(shù)
F8——渦室最大截面面積,m2
Fi——第i截面面積,m2
Kv3——螺旋渦室中的流速系數(shù)
Kf8——渦室截面修正系數(shù)
S——回流孔面積,m2
Ks——回流孔經(jīng)驗系數(shù)
Vc——儲液室體積,m3
Vq——氣液分離室體積,m3
β1——葉輪葉片進(jìn)口安放角,(°)
β2——葉輪葉片出口安放角,(°)
N——泵的軸功率,kW
η——泵效率,%
Hs——泵自吸高度,m
ts——泵自吸時間,s
δ——葉輪葉片厚度,m
h1——泵進(jìn)出口中心線高度,m
h2——泵體高度,m
d——泵進(jìn)口內(nèi)徑,m
C——泵進(jìn)口高度裕量,m

  在化工產(chǎn)品的工藝煉制或轉(zhuǎn)輸過程中,離心泵的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普及,但在某些負(fù)壓(如鐵路槽車液體的接卸,地下罐液體的倒送,海河碼頭液體的下卸及汽車槽罐液體的轉(zhuǎn)運等)場合,由于其沒有吸氣排空的自吸性能,無法實現(xiàn)輸液功能。此外,大多數(shù)化工產(chǎn)品均具有腐蝕性,對這些特殊的場合如采用吸空設(shè)備和輸液設(shè)備聯(lián)合卸液,勢必增加設(shè)備投資,且操作變得復(fù)雜。而目前已經(jīng)開發(fā)的臥式自吸離心泵,雖有吸空和輸液功能,但無法在露天使用(無法縮短輸液距離),且又受泵房的約束,很難達(dá)到卸液的目的和效果。針對上述現(xiàn)狀,根據(jù)用戶提出的要求,筆者成功地研制開發(fā)了一種化工自吸管道泵,并獲得了國家專利?,F(xiàn)以80HGZB-80型化工自吸管道泵為例,闡述其研制和設(shè)計的特點,并介紹了在線運行的一些情況。

1 設(shè)計要求和結(jié)構(gòu)型式
1.1 設(shè)計要求
  qV=50m3/h,H=80m,n=2950r/min,NPSH≤4m,D=80mm。輸送介質(zhì)為硫酸、鹽酸和堿,要求泵自帶自吸機構(gòu),既能自吸又能輸液,泵為立式,泵進(jìn)出口直徑應(yīng)在同一水平線上。
1.2 結(jié)構(gòu)型式
  結(jié)合普通管道泵機泵一體及自吸泵自吸機理,在考慮了腐蝕性情況后,設(shè)計了如圖1所示的外混式化工自吸管道泵。設(shè)計時主要考慮:①腐蝕性介質(zhì)氣化因素,為保護(hù)電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并避免污染環(huán)境,采用適用于室外使用并帶法蘭盤的防爆電機。②凡與液體過流接觸的零件均采用0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti的抗腐蝕性材料。泵軸通過熱處理達(dá)到HB269~302。③所有密封墊均采用聚四氟乙烯,螺塞以及緊固件均采用3Cr13。④泵的單向拍門采用鉸鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu),密封面材料選用聚四氟乙烯,壓板采用0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti。⑤采用滾動軸承支撐軸,并將其設(shè)計在機械密封之上,隔離腐蝕介質(zhì)。滾動軸承與泵軸為較大的間隙配合,方便機械密封座的拆卸、安裝和維修。⑥泵密封采用耐腐蝕、耐磨損且耐中壓的108u-055型機械密封。⑦泵進(jìn)出口設(shè)計在同一水平線上,相錯180°。⑧聯(lián)軸器采用分體的剛性對開式聯(lián)軸器,可以脫開電機主軸和泵軸,使之留有一軸向空間,機械密封座等零件可以取出。⑨考慮到液體不同的溫度和密度,配套功率選用45kW。

1.渦殼 2.滾動軸承  3.儲液室 4.泵 出口 5.氣液分離室 6.防爆電動機 
7.泵進(jìn)口 8.單向拍門 9.進(jìn)口座 10.吸入 室 11.剛性對開式聯(lián)軸器 12.泵軸 
13.箱體 14.機械密封座 15.機械密封 16. 泵蓋 17.葉輪口環(huán) 18.離心葉輪 19.泵體

2 工作原理
  由于吸入室和泵進(jìn)出口在一定的高度,所以在啟動前泵內(nèi)已儲有一定量液體。當(dāng)泵啟動后,葉輪高速旋轉(zhuǎn),在離心力作用下,將儲液室和吸入管路中的空氣一起吸入,氣液混合物通過葉輪、隔舌和壓水室擴散管被排到氣液分離室中,由于流速降低,較輕氣體從混合氣液中分離出來,并通過泵出口逸出,而較重液體通過箱體和泵體相連通的回流孔回到渦殼,返回葉輪,重新與氣體混合,繼續(xù)參與排氣的分離作用。依此循環(huán),直到泵及吸入管的氣體全部被排盡為止,即完成自吸過程,泵便投入正常的輸液運行。

3 主要結(jié)構(gòu)特點
  ①利用泵本身內(nèi)部的結(jié)構(gòu)而不需外部任何附加輔助裝置就可完成自吸功能,集自吸與輸液功能為一體,結(jié)構(gòu)新穎。②采用立式結(jié)構(gòu),占地面積小,減少了管道系統(tǒng)中的管道附件。③在整個自吸和輸液過程中,機械密封的冷卻和潤滑均靠被輸送液體來實現(xiàn),無需外加液體和附加管道。④采用分離式剛性對開式聯(lián)軸器,可不拆卸電動機和外殼,就能更換滾動軸承及機械密封等零件,拆裝維修相當(dāng)方便。⑤葉輪的軸向力均靠其自身結(jié)構(gòu)平衡,不需另加零件。

4 水力設(shè)計
  該泵設(shè)計方法與離心泵基本相同。但由于其結(jié)構(gòu)的特殊性以及水力損失的不同,在具體的參數(shù)設(shè)計上應(yīng)對以下各參數(shù)進(jìn)行修正和補充,否則就達(dá)不到設(shè)計要求。

5 實際應(yīng)用
  2臺80HGZB-80型化工自吸管道泵于1996年9月送往大慶某化學(xué)助劑廠,用于接卸鐵路槽車中的硫酸和堿。在約4.5m高的負(fù)壓接卸條件下,克服了氣阻,約2min便完成吸空引液的任務(wù),轉(zhuǎn)入正常的輸液工作,約80min即卸完槽罐中的液體,效果極佳。該泵已使用2年多,一切正常。

6 結(jié)語
  80HGZB-80型化工自吸管道泵具有自吸性能優(yōu)良,運行平穩(wěn),工作可靠,噪音小,泄漏量少,便于維修及更換密封等特點。同時縮短了接卸液體的時間,加快了槽罐車的周轉(zhuǎn)率,提高了生產(chǎn)效率,具有一定的推廣價值。筆者還開發(fā)了50HGZB-32型化工自吸管道泵,并已應(yīng)用于相應(yīng)的化學(xué)工業(yè)中。
 

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南通康誠重工機械有限公司主要生產(chǎn)各種規(guī)格的礦山機械、輸送機械、給料機械、振動篩、破碎機、振動機械等等
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南通康誠重工機械有限公司主要生產(chǎn)各種規(guī)格的礦山機械、輸送機械、給料機械、振動篩、破碎機、振動機械等等
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垂直振動輸送機用于粉狀、顆粒狀物料的垂直提升作業(yè),也可對物料進(jìn)行干燥、冷卻作業(yè)。
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螺旋輸送機(GLS型)
南通康誠重工機械有限公司主要生產(chǎn)各種規(guī)格的礦山機械、輸送機械、給料機械、振動篩、破碎機、振動機械等等
帶輸送
皮帶輸送機是經(jīng)濟型輸送設(shè)備,高速、平穩(wěn),噪音低,可以上下坡傳送。
粉碎機械
反擊式粉碎機是一種利用沖擊能來破碎物料的粉碎機械。此類粉碎機械以其優(yōu)異的性能和良好的表現(xiàn),被廣泛應(yīng)用于高速公路建設(shè)、水利工程和建筑用碎石加工等領(lǐng)域。
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自擊式破碎機適用于制作磨料、耐火材料、水泥、石英砂、鋼砂、爐渣粉、銅礦石、鐵礦石、金礦石、混凝土骨料、瀝青骨料等多種硬、脆物料的細(xì)碎與中碎。
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圓管帶式輸送機可密閉輸送物料。不飛揚,不灑落,不泄漏。因回程分支輸送帶成管狀,所以不必?fù)?dān)心黏附在輸送帶上的物料灑落,同時也防止了管外物料的混入,實現(xiàn)無害化輸送,凈化了環(huán)境。
沙石粉碎機
沙石粉碎機是指排料中粒度大于三毫米的含量占總排料量50%以上的粉石機械。沙石粉碎作業(yè)常按給料和排料粒度的大小分為粗碎沙石粉碎機,沙石設(shè)備、中碎砂石破碎機,沙石設(shè)備和細(xì)碎砂石破碎機,沙石設(shè)備。
制砂破碎機
制砂破碎機,又名節(jié)能復(fù)合細(xì)碎機,廣泛適用于各種巖石,磨料,耐火材料,水泥熟料,石英石,鐵礦石,混凝土骨料等多種硬、脆物料的中碎、細(xì)碎(制砂粒)。
反擊式粉碎機
反擊式粉碎機是一種利用沖擊能來破碎物料的破碎機械。
水泥螺旋輸送機
螺旋機不宜輸送易變質(zhì)的、粘性大的、易結(jié)塊的物料,因為這些物料在輸送時會粘結(jié)在螺旋上,并隨之旋轉(zhuǎn)而不向前移動或者在吊軸承處形成物料的積塞,而使螺旋機不能正常工作。
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圓錐破石機(圓錐破)破碎比大、效率高、能耗低,產(chǎn)品粒度均勻,適合中碎和細(xì)碎鐵礦石、有色金屬礦石、花崗巖、石灰石、石英巖、沙巖、鵝卵石等各種礦石、巖石。
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頁巖破碎機主要用于粉碎煤矸石,爐渣,鋼渣,石灰石,焦碳,方鉛礦,菱鐵礦,閃鋅礦,褐鐵礦等。
反擊破碎機
反擊破碎機,適用于破碎中硬物料,如水泥廠的石灰石破碎機,具有生產(chǎn)能力大,出料粒度小的特點。
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