淺談計量泵在選礦行業(yè)中的合理選型及應(yīng)用

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(diǎn)為流量較小而揚(yáng)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(diǎn)及具體應(yīng)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(guān)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(xiàn)標(biāo)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(shè)備，每一種計量泵在工作原理和應(yīng)用工況上都有其特點(diǎn)。合理地對計量泵進(jìn)行選型，保證計量泵在滿足工況的條件下經(jīng)濟(jì)、合理、高效地運(yùn)行，是選礦行業(yè)技術(shù)人員的工作之一。

1 計量泵合理選型的標(biāo)準(zhǔn)及特點(diǎn)

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(shè)備特點(diǎn)以及現(xiàn)場工況，依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)合理選型。

1.1 計量泵的合理選型標(biāo)準(zhǔn)

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(fù)雜多變，其在選型及應(yīng)用中應(yīng)遵循以下幾個標(biāo)準(zhǔn)：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(yīng)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(xué)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(diǎn)。不同于一般的應(yīng)用場合，選礦廠中的藥劑輸送具有揚(yáng)程多變而流量較小的特點(diǎn)，其流量范圍為幾分之一到1.94 L/s。⑤結(jié)合設(shè)備的運(yùn)行條件。在選型時，計量泵的日常維護(hù)、年度大修及易損件更換是否方便，設(shè)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(diǎn)

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(diǎn)合理選型。

1.2.1 隔膜計量泵

隔膜計量泵是通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動帶動隔膜往復(fù)運(yùn)動，通過進(jìn)出口的單向閥來實(shí)現(xiàn)吸液和排液的往復(fù)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動控制。隔膜計量泵一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門組成。隔膜計量泵的特點(diǎn)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(diǎn)，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(qiáng)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(jī)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(jī)械直接驅(qū)動方式下隔膜應(yīng)力集中的缺點(diǎn)，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(jī)械連接，隔膜在做沖程運(yùn)動時會產(chǎn)生較大的應(yīng)力，且由于承受機(jī)械應(yīng)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(gòu)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(fù)運(yùn)動，使柱塞與泵壁間容積改變，反復(fù)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(gòu)緊湊、效率高和流量調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)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(gòu)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(yīng)用實(shí)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(jìn)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(yùn)行溫度為2～44 ℃。

根據(jù)實(shí)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(yáng)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(jī)械隔膜計量泵只有一個運(yùn)動部件——電樞軸。通常來講，運(yùn)動部件越少，則工作越可靠。此外，電機(jī)驅(qū)動的機(jī)械隔膜計量泵在供電電壓波動時有良好的補(bǔ)償作用，能夠保證給藥系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。④從運(yùn)行成本考慮，液壓隔膜計量泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修部件較多，且價格昂貴；機(jī)械隔膜計量泵結(jié)構(gòu)簡單，易損件僅為隔膜，維護(hù)成本低廉。綜上所述，最終選擇了電機(jī)驅(qū)動的機(jī)械隔膜計量泵。

3 結(jié)束語

隨著技術(shù)的發(fā)展，新的計量泵不斷涌現(xiàn)。選礦行業(yè)的技術(shù)人員掌握每種計量泵的使用特點(diǎn)，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(jì)意義和現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：劉曉芳〕