World Pumps, 1994, 3
( 上接第 48 页) 破碎率在 60% 以上, 即改性木质素磺酸镁 A 与未改 性木质素磺酸镁在粘结性方面相差不大, 说明增加 木质素磺酸镁还原糖份对其粘结性基本没有影响; 或者说, 加入糖蜜对改善木质素磺酸镁的粘结性没 有结果。
3. 2 改性木质素磺酸镁 B 与木质素磺酸钙作为粘 结剂制团后, 其团矿从 0. 5m 处掉下来 2~ 5 次才破 碎, 且第二次掉下来的破碎率在 30% 左右, 第三次 掉下来的破碎率在 60% 左右, 即改性木质素磺酸镁 B 与木质素磺酸钙在粘结性方面非常接近, 但均明 显优于未改性的木质素磺酸镁, 说明利用碱液调节 木质素磺酸镁水溶液的 pH 值在 8~ 9 时, 加入改性 剂 X 反应 2~ 3h, 能提高木质素磺酸镁的粘结性。 3. 3 改性木质素磺酸镁 C、D 与改性木质素磺酸钙 作为粘结剂制团后, 其团矿从 0. 5m 处掉下来 4~ 8 次才破碎, 且第四次 掉下来 的破碎 率均为 20% 左 右, 即改性木质素磺酸镁 C、D 与改性木质素磺酸钙 在粘结性方面相近, 且均很明显地优于未改性的木 质素磺酸镁和木质素磺酸钙, 说明在木质素磺酸镁 水溶液中加入改性剂 M 、N 后反应 1~ 2h, 能大幅度 地提高木质素磺酸镁的粘结性, 且反应 过程受 pH
单螺杆泵又称莫诺泵, 1932 年由法国工程师
图 5 单螺杆泵 1- 压出管; 2- 衬套; 3- 螺杆; 4- 万向联轴器; 5- 传动轴; 6- 吸入口; 7- 轴密封; 8- 轴承体; 9- 泵轴
M oineau( 莫诺) 发明, 其由螺杆、衬套、万向联轴器、 传动轴、泵 轴、轴密 封、轴承 体等部件 组成如图 5。 其螺杆与衬套啮合副可设计成矩形齿、梯形齿、摆线 齿、渐开线齿、阿基米德形齿及圆形齿等多种啮合型
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不同; 由于输送介质的特性多样, 要求螺杆橡胶衬套 耐高温、耐磨、耐酸、耐碱、耐油、耐蒸汽等多种性能, 因而采用不同性能的橡胶材料。 3. 3. 2 单螺杆泵选型步骤
( 1) 按工艺要求输出流量及泵的允许最高转速 确定泵的规格, 根据要求输送介质磨耗性、粘度、比 重、浓度、固体混合物、温度等结合 Vg. m, 表 1 及经 验表 2、3 确定泵的允许最高转速。如选用单螺杆泵 送中高浓浆料时确定流量后应考虑浆料的磨耗性能 确定其最高转速, 如安装位置足够建议选大口径低 转速泵。
泵在制浆造纸行业的应用与研究( 二)
胡庆喜 陈中豪 李世扬 曹国平
( 华南理工大学, 广州, 510640)
摘 要: 本文结合泵在制浆造纸业的应用情况, 阐述容积泵的分类 、工作 原理、性能特 点与使用 注意事 项, 以单螺杆 泵为例, 结合其在制浆造纸厂输送化学药剂与中高浓浆料情况, 重点论述其结构性能参数、应用与选型。 关键词: 容积泵; 制浆造 纸; 单螺杆泵
级数
最高许用工作压力( M Pa)
无磨损
一般磨损
严重磨损
1
0. 6
0. 4
0. 2
2
1. 2
0. 8
0. 4
4
2. 4
1. 6
0. 8
表 5 螺杆泵衬套材质与输送介质的适用性能关系
对介质的∀ 适应性 丁晴橡胶
耐最高温度
N BR + 120 #
浓硫酸
X
氨水
A
浓碱
A
芳香族有机溶剂
X
含酮、脂、醚类物料
X
泥浆
式, 除图 5 卧式结构外, 还可设计成立式结构如井用 单螺杆泵、单螺杆采油泵等。 3. 2 单螺杆泵的性能参数
3. 2. 1 流量: 单螺杆泵的流量应等于衬套与螺
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造纸科学与技术! 2002 年 第 21 卷 第 1 期
杆啮合断面的过流面积 F 与流体轴向速度 V z 及容
积效率 v 的乘积。Q =
2 容积泵的性能特点与使用注意事项
容积泵的工作原理与离心泵的工作原理不同, 其性能也有自己的特点如图 4: 当泵的转速、输送介
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图 4 离心泵与容积泵性能特性曲线
图 3 容积泵的分类图
质与介质温度确定时, 容积泵的流量 Q 随压力 p 的 变化量很小, 在无泄漏的情况下, 其理论流量不随全 压力变化, 因此, 容积泵不能象离心泵一样采用排出 口阀门来调节其流量, 而只能采用旁路回注或调速 法来实现。从容积泵的功率- 压力( 即 P - p) 曲线 可知, 其功率随压力的增大而增大, 因此, 容积泵上 或其装置中必设置安全阀以防压出管路堵塞而损坏 电机, 同时, 也不能象离心泵一样关阀启动, 应打开 安全阀或旁路回注阀。对于某一具体的泵, 容积泵 与离心泵一样具有效率最高点, 泵选型时应注意保 证其在最高效区域运行。
( 2) 按工艺要求输出压力及泵的最高许用工作 压力与介质磨损性的关系确定泵的级数如表 4。在 满足工艺条件下, 应选级数低的泵, 因级数越多, 制 造越难, 成本越高。
( 3) 根据要求输送介质的物理化学特性选用螺 杆衬套材质如表 5。单螺杆泵衬套常用橡胶为丁晴 橡胶( NBR) 、氯丁橡胶( CR) 、氟橡胶( FP M) 及乙丙 橡胶( EP DM) 等几种除丁晴橡胶( NBR) 不耐臭氧、 氯丁橡胶( CR) 不耐蒸汽外, 均有较好的耐磨、耐老 化、耐臭氧、耐蒸汽、耐燃性能。表 5 为单螺杆泵衬 套常用橡胶的温度范围及其对介质的适应性。由于 有时是输送混合介质, 因此必须综合考虑各介质对 橡胶衬套影响。如选用单螺杆泵送中高浓浆料入漂 塔时, 由于浆料在进漂塔前已混合有多种漂白药剂 如 H 2O2、ED TA 、N aOH、N a2SiO3 等, 需充分考虑各 介质对螺杆衬套影响选用何种材质的衬套最有利。
前言
众所周知, 离心式叶片泵是应用最广泛的一种 泵, 近年来, 随着石油、化工、轻工、食品、机械、冶金、 能源与交通等工业部门的迅猛发展, 要求泵送介质 的种类越来越多。从常温低粘度 单相液体介质如 水、酒精、汽油等到高温高粘度多相介质如石化工业 输送润滑油、脂、原油、渣油、沥青、油漆、油墨等; 食 品工业输送动植物油脂、蜂蜜、糖浆、果酱、奶油等; 轻工塑料工业输送高温液体状 态的肥皂、石蜡、尼 龙、涤纶、聚乙烯等; 建筑业输送的水泥浆与工业冶 金输送的矿石粉浆等。从离心泵的工作原理可知, 离心泵是靠其泵壳内叶轮的高速旋转对过流液体介 质产生动力效应来输送介质的, 泵壳内液体介质的 流速大, 对于高粘度介质会产生很大的粘性摩擦阻 力, 使离心泵流量扬程曲 线下降, 泵效率极低如图 1。
磨损性
介质名称
转速( rpm)
无 一般
淡水/ 促凝剂/ 油/ 浆汁/ 肉沫/ 油漆 / 肥皂水/ 甘油/ 血液等等
泥浆/ 悬浮液/ 工业废水/ 油漆颜料染料 / 糖浆/ 鱼碎浆/ 灰浆等
400~ 1000 200~ 400
严重 石灰浆/ 粘土/ 灰泥/ 陶土/ 中高浓纸浆等等 50~ 200
表 4 螺杆泵的级数与 最高许用工作压力关系
表 1 螺杆泵输出流量与介质磨耗性能关系
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表 2 螺杆泵的转速与 输送介质粘度关系
介质粘度
10000~
1~ 1000 1000~ 10000
( cst )
100000
转速 400~ 1000
( rpm)
200~ 400
< 200
100000~ 1000000
< 100
表 3 螺杆泵的转速与 输送介质种类及磨损性能关系
3 螺杆泵
螺杆泵是容积泵中应用最广泛的一种泵, 其象 所有的容积泵一样靠其工作腔容积的变化来输送介 质的, 其依靠螺杆与螺杆或螺杆衬套啮合形成的工 作腔容积变化输送液体介质; 螺杆泵结构紧凑, 流量 与压力脉动小, 噪音低, 效率高, 能自吸, 能输送高粘 度介质, 广泛用 于石油、化工、电力、建筑、陶瓷、轻 工、食品和污泥污水处理等许多工业部门。下面以 单螺杆泵在制浆造纸行业应用为例简述其结构、性 能参数、选型与使用注意事项。 3. 1 单螺杆泵的结构
* v
F*
V z,
其中 F=
4 e*
2R=
8eR, V z= 2t n* 60= 120tm ( n 为泵轴转速即转/ m in,
e 为偏心距, R 为螺杆断面圆半径, t 为螺杆螺距, v
为容积效率, 如图 6) 。综合即流量 Q= 960eRt n v。
图 6 单螺杆泵的性能参数图
3. 2. 2 转速: 单螺杆泵的转速是其一个非常重要的 参数, 其直接影响泵的流量与容积效率, 用其输送不 同粘度、比重、浓度与磨耗性能的介质时应选不同转 速; 在相同压力下, 容积效率随转速提高而提高, 因 此, 可用皮带轮、电磁调速电机、减速器或变频器来 调节泵的转速, 使泵在高效区运行。 3. 2. 3 全压力: 常用橡胶衬套螺杆泵的单级压力为 0. 4- 0. 6M Pa, 即螺杆与衬套啮合后, 在长度等于衬 套导程 T 的每一段啮合副上形成的啮合线承受的 压差 pi , 其全压力 p= ipi。( 其中 i 为泵的级数) 3. 2. 4 轴功 率: P = Q * p* m = 960eRt n vip m = 960eRtnip m v( 其中 m 为机械效率) 3. 3 单螺杆泵应用与选型 3. 3. 1 单螺杆泵在制浆造纸行业应用
另外, 随着工业控制与自动化程度的提高, 要求 泵能精确地、可调节地输送介质, 如制浆造纸行业漂
离心泵是靠叶轮高速旋转的离心力对液体介质 做功来输送介质的; 而容积泵则是靠其工作腔容积 的变化来输送介质, 泵工作腔容积增大时, 工作腔压 力降低, 泵吸入室与工作腔相连, 吸入池中的介质在 压力差作用下克服吸入管路与吸入阀等阻力损失进 入工作腔, 当泵工 作腔容积减少时, 工作腔压 力增 大, 排出室与工作腔相通, 液体介质被压出排出室, 泵工作腔容积由大 小 大 小循环往复变化, 从 而实现对介质的吸入 排出 吸入 排出的脉动输 送。容积按其容积变化的方式可分为往复式容积泵 与回转式容积泵, 按其设计结构不同还可细分如下 图 3。