翟慶祥
文章編號:2095-6835(2017)10-0150-01
摘 要:在選礦行業(yè)中,計量泵主要用于浮選藥劑的定量添加,其特點為流量較小而揚程不定。為了提高計量泵選型的合理性與精確性,以常見的典型計量泵為研究對象,探討了其在選礦行業(yè)中的合理選型、使用特點及具體應用,從而為選礦行業(yè)計量泵的合理選型和正確使用提供了借鑒。
關鍵詞:選礦行業(yè);計量泵;浮選藥劑;合理選型
中圖分類號:TH814 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.10.150
計量泵是選礦行業(yè)中用于藥劑添加的主要設備,每一種計量泵在工作原理和應用工況上都有其特點。合理地對計量泵進行選型,保證計量泵在滿足工況的條件下經(jīng)濟、合理、高效地運行,是選礦行業(yè)技術人員的工作之一。
1 計量泵合理選型的標準及特點
一般情況下,計量泵要想滿足選礦生產(chǎn)過程中浮選藥劑的定量添加要求,就需要根據(jù)設備特點以及現(xiàn)場工況,依照相關標準合理選型。
1.1 計量泵的合理選型標準
選礦行業(yè)的浮選藥劑主要使用計量泵定量添加到工藝流程中。由于浮選藥劑種類繁多,性質(zhì)各異,加之工況條件復雜多變,其在選型及應用中應遵循以下幾個標準:①滿足工藝流程對浮選藥劑的流量調(diào)節(jié)要求。工藝流程的改變直接影響對浮選藥劑的用量需求,這就要求計量泵在一定范圍內(nèi)流量是可調(diào)的。②流量調(diào)節(jié)的精度。工藝流程對浮選藥劑的用量改變十分敏感,因此,計量泵應具有較高的精度,一般要求在30%~100%流量范圍內(nèi)其調(diào)節(jié)精度在±2%以內(nèi)。③考慮輸送藥劑的特征參數(shù)。選型時,要考慮不同藥劑本身的成分、黏度、密度、化學腐蝕性等,以及這些參數(shù)對選型的影響。④考慮浮選藥劑輸送的特點。不同于一般的應用場合,選礦廠中的藥劑輸送具有揚程多變而流量較小的特點,其流量范圍為幾分之一到1.94 L/s。⑤結(jié)合設備的運行條件。在選型時,計量泵的日常維護、年度大修及易損件更換是否方便,設備的自動化控制水平,環(huán)境溫度、濕度、電磁場、粉塵等因素均要考慮在內(nèi)。
1.2 常用計量泵的特點
在選礦廠通??梢砸姷?種計量泵,即隔膜計量泵和柱塞計量泵。它們的原理各異,適用工況不同。因此,要根據(jù)其特點合理選型。
1.2.1 隔膜計量泵
隔膜計量泵是通過執(zhí)行機構的往復運動帶動隔膜往復運動,通過進出口的單向閥來實現(xiàn)吸液和排液的往復泵。它也可以通過接收調(diào)制單元輸出的控制信號,借助動力操作去改變流體流量,便于實現(xiàn)遠距離自動控制。隔膜計量泵一般由執(zhí)行機構和閥門組成。隔膜計量泵的特點是借助于隔膜將被輸送的介質(zhì)隔開,使其不與柱塞和填料接觸,從而具有絕對無泄漏的優(yōu)點,因此,特別適合用來輸送有毒、易燃易爆、危險、放射性的或有強烈刺激氣味的介質(zhì)。
按隔膜被驅(qū)動方式,隔膜計量泵可以分為液壓隔膜計量泵和機械隔膜計量泵,前者由于采用了液壓油均勻地驅(qū)動隔膜撓曲變形,克服了機械直接驅(qū)動方式下隔膜應力集中的缺點,極大地提高了隔膜的使用壽命和泵的工作壓力上限,并可避免因隔膜破裂而造成介質(zhì)外泄引起的污染和不安全因素。后者的隔膜與柱塞(推桿)直接機械連接,隔膜在做沖程運動時會產(chǎn)生較大的應力,且由于承受機械應力,因而隔膜使用壽命短,安全系數(shù)較低,只能在低壓工況下使用,一般不能超過0.8 MPa的壓力。這種計量泵結(jié)構簡單,成本低廉。
1.2.2 柱塞計量泵
柱塞計量泵是利用柱塞在泵缸體內(nèi)往復運動,使柱塞與泵壁間容積改變,反復吸入和排出液體并增加其壓力的泵。柱塞泵具有額定壓力高、結(jié)構緊湊、效率高和流量調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點,被廣泛應用于高壓、大流量和流量需要調(diào)節(jié)的場合。
柱塞計量泵的結(jié)構比較簡單,計量精度高,可靠性好,但是,由于柱塞及密封均與所輸送的介質(zhì)接觸,因此,不能完全消除密封處的泄漏現(xiàn)象。
2 計量泵的應用實例
以南非PMC銅業(yè)公司浮選回路中的計量泵選型為例,其工況參數(shù)為:輸送的藥劑為2號油(松醇油),黏度為3.93 mPa·s,進出管道均為DN10PVC管,正常流量為52.75 L/h,最大流量為66 L/h,輸送高度約25 m,輸送距離約65 m;運行溫度為2~44 ℃。
根據(jù)實際的工況條件,對計量泵的選型分析如下:①輸送的藥劑為2號油,無腐蝕性,即使偶然泄漏,對人體和工作環(huán)境的危害不大,因而隔膜計量泵和柱塞計量泵均能滿足使用要求。②輸送藥劑的正常流量較小,揚程不大,屬于低流量、低壓力工況,更適合隔膜計量泵發(fā)揮作用。③從操作的可靠性考慮,機械隔膜計量泵只有一個運動部件——電樞軸。通常來講,運動部件越少,則工作越可靠。此外,電機驅(qū)動的機械隔膜計量泵在供電電壓波動時有良好的補償作用,能夠保證給藥系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。④從運行成本考慮,液壓隔膜計量泵結(jié)構復雜,維修部件較多,且價格昂貴;機械隔膜計量泵結(jié)構簡單,易損件僅為隔膜,維護成本低廉。綜上所述,最終選擇了電機驅(qū)動的機械隔膜計量泵。
3 結(jié)束語
隨著技術的發(fā)展,新的計量泵不斷涌現(xiàn)。選礦行業(yè)的技術人員掌握每種計量泵的使用特點,結(jié)合輸送介質(zhì)的特性及工況條件合理地選擇計量泵,具有較大的經(jīng)濟意義和現(xiàn)實意義。
參考文獻
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〔編輯:劉曉芳〕