Equipo de transporte de lodo
En el procesamiento y producción de minerales no metálicos, los equipos de transporte de lodos se utilizan en muchos lugares, como la molienda fina húmeda, la clasificación, la filtración y la deshidratación de materiales. Para diversos fines, existen dos tipos de equipos de transporte de lodo: centrífugos y volumétricos. Las primeras, como la bomba de lodo con impulsor, la bomba de arena, etc.; las segundas, como la bomba de diafragma alternativa, la bomba de tornillo, etc.
1. Bomba de lodo centrífuga
(1) Principio de funcionamiento de la bomba de lodo centrífuga
La bomba de lodo centrífuga también se llama bomba de arena. Su estructura es similar a esa. de la bomba de lodo centrífuga La bomba es similar, como se muestra en la Figura 6-7.
Figura 6-7 Bomba de lodo centrífuga
1-Acoplamiento; 2-Husillo; 3-Cojinete; 5-Manguito; prensaestopas; placa de equilibrio de 8; placa de revestimiento trasera de 9; impulsor de 10; carcasa frontal de 11; carcasa trasera de 13; hay un impulsor 10; en la carcasa de la bomba de lodo, que está montada en un eje principal giratorio que está conectado directamente al eje del motor o impulsado por una transmisión. Hay varias palas con formas especiales distribuidas uniformemente en el impulsor y se forman canales de lodo entre las palas. La carcasa de la bomba es una voluta. El tubo de entrada de lodo se instala en el eje del casco y el tubo de salida de lodo se instala en la dirección tangencial del casco.
Cuando el impulsor gira a alta velocidad con el eje principal, el lodo en la carcasa es impulsado por las palas y gira, generando una gran fuerza centrífuga. La presión de esta fuerza centrífuga es la cabeza de presión dinámica de. el lodo en el impulsor. Cuando el lodo fluye hacia la salida de la carcasa, el canal de flujo se expande y el caudal disminuye, por lo que parte de la carga de presión dinámica se convierte en una carga de presión estática cuando esta carga de presión es mayor que la carga de presión del sistema fuera de la bomba. , el lodo se descarga de la bomba.
A medida que se descarga el lodo de la bomba, la parte media del impulsor se reduce gradualmente a presión negativa, por lo que el lodo fuera de la máquina es aspirado. Así es como la bomba de arena aspira y expulsa continuamente el lodo. para transporte.
Según el principio de funcionamiento de la bomba centrífuga, la altura de presión de la bomba aumenta con el aumento del diámetro del impulsor y la velocidad. Sin embargo, se ve afectada por la resistencia del material, la precisión de fabricación, el consumo de energía, etc. El diámetro del impulsor de la bomba centrífuga no debe ser demasiado grande y la velocidad de rotación no debe ser demasiado alta. Por lo tanto, la presión de la bomba de lodo centrífuga generalmente no puede ser muy alta. no supera los 0,2 MPa.
(2) Principales componentes estructurales y características
1. Impulsor
El impulsor 10 es un componente que actúa directamente sobre el lodo, y se requiere que tenga suficiente resistencia y resistencia al desgaste. Está hecho de materiales resistentes al desgaste como hierro fundido gris, hierro fundido con alto contenido de silicio, hierro fundido de níquel-cromo, acero fundido, aleación de titanio, caucho natural y caucho sintético. Generalmente, se utilizan impulsores abiertos y semiabiertos, y también se pueden utilizar impulsores cerrados para mejorar la rigidez y resistencia de las palas. El canal de flujo en el impulsor es ancho y liso, las palas son cortas y gruesas y el número de palas es pequeño (2 a 4 palas).
Las cubiertas delantera y trasera del impulsor también tienen palas auxiliares salientes radiales o giratorias para evitar que entren partículas sólidas en el dispositivo de sellado del eje.
Debe haber de 4 a 6 orificios pequeños en la cubierta posterior del impulsor para que la presión detrás del impulsor y la presión en el puerto de succión sean lo más consistentes posible para lograr el propósito de equilibrar la fuerza axial. Este método de abrir orificios de equilibrio es simple y fácil, pero hará que el lodo regrese, reducirá la eficiencia del bombeo y, al mismo tiempo, entre el 10% y el 25% de la fuerza axial no se equilibrará. Instalando el disco 8, la fuerza axial se puede equilibrar aún más.
2. Carcasa
La carcasa de la bomba de lodo centrífuga tiene curvas internas suaves, canales de flujo anchos y un anillo de sellado dentro de la carcasa (el anillo de sellado en la Figura 6-7 tiene Ha sido fabricado en conjunto con el revestimiento frontal), hay un gran espacio en el borde exterior de la entrada del impulsor. Generalmente, la carcasa tiene una estructura dividida, es decir, está dividida en una carcasa delantera 12 y una carcasa trasera 13 para facilitar la limpieza y hacer frente a accidentes por bloqueo. Durante el montaje, la línea central de la carcasa coincide con la línea central de rotación del impulsor. La superficie interior de la carcasa también está revestida con un casquillo protector delantero 11 de la carcasa y un casquillo protector trasero 9. Estos casquillos protectores de caucho tienen buena resistencia al desgaste, son fáciles de reemplazar y protegen la carcasa.
La sección transversal del canal anular dentro de la carcasa cambia poco, tiene forma similar a un disco y tiene una baja eficiencia de bombeo.
Para garantizar que la bomba de lodo no reduzca la eficiencia de alimentación de lodo debido al desgaste de los componentes durante todo el período de servicio, se puede equipar con un mecanismo de ajuste de espacio entre el impulsor y la carcasa.
Para eliminar obstrucciones a tiempo durante el uso de la bomba, se deben abrir orificios de acceso a la carcasa en los lugares adecuados. La carcasa dividida está conectada mediante un balancín, lo que facilita una rápida instalación y desmontaje.
3. Husillo y rodamientos
El husillo está fabricado en acero al carbono y otros materiales y tiene suficiente rigidez y resistencia.
Si se añade un manguito de eje hecho de material resistente al desgaste al sello del eje de la pieza del sello del eje, se puede aumentar su vida útil. Un extremo del eje principal está conectado al eje del motor a través de un acoplamiento elástico de brida 1 y el otro extremo del eje principal está equipado con un impulsor 10. Todo el eje principal está instalado en la base 14 de la bomba de lodo a través de cojinetes. 4.
Debido a que existe una fuerza axial cuando la bomba centrífuga está funcionando, se deben utilizar rodamientos de empuje como rodamientos para instalar el eje principal. Si la fuerza axial no es grande o la potencia de la bomba es pequeña, también se pueden utilizar rodamientos radiales o rodamientos deslizantes revestidos con aleación Babbitt.
4. Dispositivo de sellado del eje
Debe haber un dispositivo de sellado del eje en la unión del eje principal giratorio y la carcasa fija. Esto tiene un gran impacto en el uso de la bomba. y eficiencia de bombeo. Se utiliza un dispositivo de sellado del eje del prensaestopas simple. La estructura del prensaestopas con anillo de sello de agua es mejor.
El prensaestopas se instala sobre la carcasa o se fabrica integralmente con la carcasa. El relleno, también conocido como embalaje, es un relleno blando de algodón, lino o fibras sintéticas impregnadas de grasa, o un relleno semimetálico de metal blando añadido a la fibra, o de relleno de grafito, amianto, etc. El sellado del sello del eje se garantiza aflojando y apretando el prensaestopas. El casquillo suele estar fabricado de materiales resistentes al desgaste, como el bronce. Inyecte agua limpia en el anillo de sello de agua para que el prensaestopas se lave con frecuencia. Incluso si entran partículas sólidas en el prensaestopas, pueden descargarse a tiempo, extendiendo así la vida útil del prensaestopas y evitando el desgaste en la superficie del eje principal.
(3) Uso de la bomba de lodo centrífuga
1. La bomba depende del impulsor para hacer girar el lodo, lo que hace que genere fuerza centrífuga para funcionar. el lodo bajo la acción de la fuerza centrífuga es
maquinaria y equipo de procesamiento de minerales no metálicos
donde ρ--densidad del lodo (g/cm3);
ω--velocidad angular de rotación del lodo (rad);
r--Radio de rotación del lodo (m).
Se puede observar que la presión generada por la fuerza centrífuga es proporcional a la densidad del fluido. Si el lodo contiene más aire, la presión generada al bombear el lodo será muy pequeña e incluso puede resultar difícil enviarlo. Este es el fenómeno de la "unión de aire". Por lo tanto, antes de arrancar la bomba, se debe inyectar lodo en la bomba y en la tubería de succión para eliminar el aire. El cuerpo de la bomba también se puede colocar debajo del nivel del líquido de succión para permitir que el lodo ingrese a la bomba y eliminar la operación de "bomba vacía".
2. Asegúrese de que el sello del eje sea bueno para evitar que entre aire en el cuerpo de la bomba. Apretar el prensaestopas puede mejorar el rendimiento del sello del eje. Sin embargo, si el ajuste es demasiado ajustado, la resistencia a la fricción entre la empaquetadura y el eje principal aumentará bruscamente y el eje principal no podrá girar.
3. Al instalar la tubería de succión, se deben usar curvas y juntas lo menos posible para evitar afectar la altura de succión. La interfaz de la tubería debe ser hermética y sin costuras, sin que se puedan realizar pruebas de fugas. agua jabonosa. No debe haber ninguna "bolsa de aire" con gas dentro del tubo de succión.
4. De acuerdo con la curva característica de la bomba centrífuga, el volumen de entrega de lodo se puede ajustar a través de la válvula en la tubería de lodo.
5. La bomba de lodo centrífuga es una máquina giratoria de alta velocidad. El eje principal se puede conectar directamente al eje del motor, pero se debe tener en cuenta que los dos ejes están centrados. sobre la misma base y no debe estar conectado a otras bases para evitar que se produzcan vibraciones sangrientas.
6. Las tuberías (tuberías de succión, tuberías de lodo) deben estar sostenidas por otros componentes para evitar sobrecargar la carcasa.
(4) Rendimiento principal
Actualmente en mi país, este tipo de productos de bombas incluyen bombas de lodo tipo PN, las cuales se utilizan para transportar lodo con una concentración máxima no mayor al 50 % al 60% en peso o lodos con concentración de arena; bomba de arena tipo PS, transporta arena o líquido sucio con sólidos no superiores al 65% en peso. Sus especificaciones y rendimiento se muestran en la Tabla 6-7 y la Tabla 6-8, y sus curvas de rendimiento se muestran en la Figura 6-8 y la Figura 6-9.
II. Bomba de lodo de diafragma alternativo
Bomba de lodo de diafragma alternativo es la abreviatura de bomba de diafragma.
Una bomba de diafragma con una estructura ordinaria puede producir fluido con una presión de 0,8 a 1,2 MPa en la producción de procesamiento de minerales no metálicos, las bombas de diafragma se utilizan comúnmente para suministrar lodo a los filtros prensa. Generalmente, cuanto mayor sea la presión de bombeo, mayor será la eficiencia de filtración y menor será el contenido de humedad del lodo bombeado. Nuestro país puede fabricar bombas de diafragma con una presión de envío superior a 2MPa.
(1) Estructura de la bomba de diafragma
Tabla 6-7 Especificaciones y rendimiento de la bomba de lodo tipo PN (extracto)
Nota: 1, 2, 3 , 4 es el valor entero del diámetro de salida en milímetros dividido por 25; P es la bomba de impurezas; N es la bomba de lodo;
Tabla 6-8 Rendimiento de la bomba de arena PS (extracto)
Nota: , 4 es el valor entero del milímetro que excede el diámetro dividido por 25; es la bomba de lodo y arena.
Figura 6-8 Curva de rendimiento de la bomba de lodo 2PN
Maquinaria y equipos de procesamiento de minerales no metálicos
Según el número de cilindros, las bombas de diafragma incluyen bombas de diafragma simples. Bombas cilíndricas y bombas bicilíndricas. Bombas cilíndricas y bombas multicilíndricas. La capacidad de producción de la bomba de dos cilindros es mayor que la de la bomba de un solo cilindro, y la velocidad y presión de suministro de lodo también son más uniformes, por lo que la carga sobre el motor también es más uniforme. La bomba multicilíndrica tiene un mejor rendimiento, como una diferencia de fase de 120. Para una bomba triplex, su caudal mínimo instantáneo es aproximadamente el 87% del caudal promedio y su caudal máximo instantáneo es el 106% del caudal promedio. Sin embargo, la estructura de la bomba multicilíndrica es más compleja y el costo es mayor. La más utilizada actualmente es la bomba de diafragma de doble cilindro, cuya estructura se muestra en la Figura 6-10.
La bomba de doble cilindro es esencialmente una combinación de dos bombas de un solo cilindro. Los dos sistemas de bomba están instalados simétricamente en ambos lados del marco. Incluyen un motor, un mecanismo de transmisión mecánica y una entrada de agua. Tubería y toma de agua. Así que simplemente diseccione uno de los sistemas de bombeo.
Los principales componentes estructurales incluyen bastidor, sistema de transmisión mecánica, émbolo y cilindro de émbolo, diafragma y cámara de diafragma, válvula y cámara de válvulas, cámara de aire, regulador de presión, etc.
1. Bastidor
Es un componente que instala y soporta el sistema de transmisión mecánica y el sistema de transporte de lodo. Está fabricado en hierro fundido o acero fundido y está fundido integralmente. Es necesario mecanizar la superficie. También se puede soldar o ensamblar a partir de placas de acero. La forma del marco puede ser de trompeta vertical (Figura 6-10) o de prisma cuadrangular vertical. Instalado sobre una base de concreto mediante tornillos de anclaje, es necesario garantizar que el marco tenga suficiente rigidez y resistencia al mismo tiempo que se reduce el peso, se ahorran materiales y se reducen las dimensiones generales.
Figura 6-10 Bomba de diafragma de doble cilindro
1-Manivela; 2-Embolo; 4-Embalaje 6-Tubo; cilindro de pistón; cámara de 8 diafragmas; válvula de entrada de 10; motor de 16; 18; -perno; tanque de almacenamiento de aceite de 19; válvula de seguridad de 20; válvula de salida de aceite de 21
2. Sistema de transmisión mecánica
La acción de entrada de líquido de la bomba de diafragma es primero a través del Se consigue el movimiento alternativo del émbolo 3 en el cuerpo de la bomba. Según el principio del movimiento mecánico, el émbolo oscila impulsado por el mecanismo de biela de manivela, y su frecuencia de movimiento alternativo o velocidad del cigüeñal está sujeta a ciertos límites. Para evitar que este movimiento alternativo cause un impacto inercial excesivo, bajo cargas pesadas, generalmente se requiere que la velocidad del cigüeñal sea inferior a 60 r/min. Por lo tanto, el sistema de transmisión de la bomba de diafragma debe tener una cierta relación de reducción al transmitir potencia.
El sistema de transmisión mecánica en la bomba de diafragma tiene dos formas: transmisión por reductor y transmisión por correa. La Figura 6-10 muestra el accionamiento reductor. El motor y el reductor están instalados en el bastidor del cuerpo de la bomba. El eje principal del motor eléctrico 16 está conectado al eje de entrada del reductor. El eje de salida del reductor está instalado en la manivela 1. Cuando la manivela gira, la biela 2 y el émbolo 3 se mueven alternativamente hacia arriba y hacia abajo. Todo el equipo en esta forma tiene una estructura compacta y una apariencia hermosa; el mecanismo de transmisión por correa es un mecanismo en el que el motor hace girar la manivela a través de la transmisión de la polea secundaria tiene un cierto efecto de seguridad en el equipo. La polea con diámetro y peso tiene un efecto de volante, lo que hace que la carga sobre el motor sea más uniforme y tiene la ventaja de un procesamiento más fácil. Las desventajas son que el equipo es voluminoso, tiene grandes dimensiones y ocupa una gran superficie.
3. Émbolo y cilindro del émbolo
El émbolo cilíndrico 3 es una columna de acero (parte hueca de hierro fundido), que puede oscilar hacia arriba y hacia abajo en el cilindro del émbolo 7. La superficie de contacto entre el tapón y el cilindro del émbolo es grande y se puede mecanizar finamente de acuerdo con los requisitos coincidentes. Para fortalecer la estanqueidad del ajuste entre ellos, se instala un dispositivo de sellado del prensaestopas y del prensaestopas en la parte superior del cilindro del émbolo. Al ajustar los pernos de sujeción, el prensaestopas 4 puede apretar la empaquetadura 5, lo que aumenta el rendimiento del sellado. del cilindro. La parte inferior del cilindro del émbolo está ligeramente agrandada y el aceite hidráulico se almacena en su interior. El tubo del orificio 6 de un lado se comunica con la parte inferior del cilindro de almacenamiento de aceite 19 de la válvula reguladora de presión, y el orificio del otro lado se comunica con. la mitad derecha de la cavidad de la cámara del diafragma 8.
4. Diafragma y cámara de diafragma
El diafragma 9 en la cámara de diafragma 8 es un componente único de esta bomba de lodo alternativa. El diafragma suele ser una pieza redonda de goma de 10 a 25 mm de espesor. Tiene buena resistencia y elasticidad, resistencia al calor y resistencia al aceite.
Es más adecuado elegir caucho resistente al aceite de baja dureza del Grupo I-1, cuya fuerza de tracción no sea inferior a 8 MPa, el alargamiento por tracción no sea inferior al 350% y la deformación permanente por tracción no sea superior al 30%. El diafragma divide la cámara del diafragma en cámaras izquierda y derecha. La placa de orificio de diámetro de la cámara derecha pasa a través del cilindro del émbolo y la placa de orificio de diámetro de la cámara izquierda pasa a través de la cámara de la válvula. 11 Por lo tanto, el diafragma aísla la parte mecánica móvil de la parte transportadora de lodo, lo que hace que la bomba de diafragma sea resistente al desgaste, tenga una larga vida útil, sea fácil de limpiar y no sea fácil de bloquear.
5. Válvula y cámara de válvula
En la cámara de válvula 11, hay una válvula de entrada de lodo 10 y una válvula de salida de lodo 12. La parte inferior de la válvula de entrada de lodo está conectada a la tubería de entrada de lodo; la válvula de salida de lodo La parte superior está conectada al tubo de salida de lodo 13 y a la cámara de aire 14. Los requisitos para la válvula son: ① La válvula tiene un área de flujo grande y una resistencia al flujo de líquido pequeña; Se puede cerrar y abrir de forma flexible. Cuando está cerrado, el cuerpo de la válvula y el asiento de la válvula están en estrecho contacto sin fugas. Cuando está abierto, la distancia entre el cuerpo de la válvula y el asiento de la válvula es adecuada para un fácil reinicio. ③ El cuerpo de la válvula en sí tiene un peso adecuado y cuando cae; En el asiento de la válvula por su propio peso, la fuerza del impacto es pequeña. Al mismo tiempo, no es fácil de dislocar y la válvula tiene un buen rendimiento de cierre; ④ La válvula tiene buena resistencia, rigidez y resistencia al desgaste, y no se deformará ni dañará cuando soporta una gran presión. Aún puede mantener su forma original después de haber sido impactado por el lodo muchas veces; ⑤La válvula de entrada de lodo y la válvula de salida de lodo son intercambiables.
Actualmente existen dos tipos de válvulas de uso común: las válvulas de bola y las válvulas de plato plano, siendo ambas válvulas unidireccionales. Depende de la presión hidráulica para abrirse hacia arriba y depende de su propio peso para caer y restablecerse. Algunas bombas están equipadas con una tapa de tope donde la cavidad de la válvula está más alta que el asiento de la válvula para limitar la distancia entre el cuerpo de la válvula y el asiento de la válvula. Para facilitar el mantenimiento, la instalación y la limpieza, la cámara de la válvula está equipada con un orificio de acceso, que normalmente se cierra con una placa de cubierta.
6. Cámara de aire
La cámara de aire es una carcasa hueca esférica (o cilíndrica, etc.) llena de aire a una determinada presión (normalmente presión atmosférica). La parte inferior de la cámara de aire está conectada a la cámara de válvulas y a la tubería de lodo, y la parte superior de la cámara de aire está equipada con un manómetro que muestra la presión de lodo.
Dado que el movimiento alternativo del émbolo a lo largo de la carrera es un movimiento de velocidad variable, la presión instantánea y el caudal de la lechada entregada por la bomba de diafragma fluctuarán en consecuencia con el tiempo. Esta pulsación desigual de entrega de líquido indica la aceleración del líquido a medida que pasa a través de la bomba y las tuberías. La impedancia generada por la aceleración aumentará el consumo de energía del motor de la bomba, afectará el flujo de líquido, agravará el desgaste de la tubería, acortará la vida útil del equipo y provocará vibraciones y ruidos en el cuerpo de la bomba y las tuberías. Para aliviar esta pulsación, se han tomado algunas medidas, como cambiar la bomba monocilíndrica por una bomba bicilíndrica o multicilíndrica, instalar un dispositivo amortiguador de resorte, etc. Configurar una cámara de aire es una de las métodos más sencillos y eficaces.
Durante la carrera de descarga de lodo de la bomba, la presión en la tubería de lodo aumenta, el aire encerrado en la cámara de aire se comprime, absorbe parte de la energía de presión y almacena parte del líquido, de modo que la presión y el flujo en la tubería no aumentarán demasiado cuando la presión de la tubería disminuya gradualmente, el gas comprimido se expandirá y liberará energía de presión. El líquido almacenado se repone en el flujo de líquido de la tubería para que la presión y el caudal en la tubería de descarga de lodos no caigan bruscamente. Por lo tanto, la cámara de aire actúa como un filtro en el circuito, amortiguando las pulsaciones de flujo en la tubería.
Debido a la infusión pulsante de la bomba, el puntero del manómetro oscila mucho de vez en cuando, lo que afecta la vida útil del manómetro. Para proteger el manómetro, se puede instalar un interruptor de manómetro que solo se enciende cuando se lee la presión. Es mejor utilizar un tubo en espiral como tubo de conexión entre el manómetro y la cámara de aire para evitar que se rocíe lodo directamente en el manómetro durante un funcionamiento descuidado, lo que afectará la precisión.
7. Regulador de presión
El regulador de presión consta de un cilindro de almacenamiento de aceite 19 (Figura 6-10), una válvula de seguridad 20 y una válvula de salida de aceite 21. El cilindro de almacenamiento de aceite contiene el mismo aceite hidráulico que el cilindro de émbolo y su parte inferior está conectada al cilindro de émbolo 7 a través del tubo 6. La válvula de seguridad 20 se presiona sobre el asiento de la válvula mediante un resorte de presión y la presión se puede ajustar mediante el tornillo 18. La válvula de salida de aceite se fija al asiento de la válvula mediante un resorte tensor y la tensión se puede ajustar mediante el tornillo 17.
El proceso de ajuste de presión de la bomba de diafragma se lleva a cabo de la siguiente manera: cuando el émbolo 3 se mueve hacia arriba, la presión en el cilindro del émbolo disminuye, formando una presión negativa cuando la diferencia entre la presión atmosférica externa y. la presión en el cilindro es grande. Cuando es suficiente para superar la tensión del resorte de tensión, la válvula de salida de aceite 21 se abre hacia abajo y el aceite en el cilindro de almacenamiento de aceite fluye hacia el cilindro del émbolo a través del tubo 6. En este momento , la presión en el cilindro ya no disminuye cuando el émbolo 3 se mueve hacia abajo. La presión en el cilindro aumenta, formando una presión positiva. Cuando el émbolo 3 se mueve hacia abajo, la presión en el cilindro aumenta, formando una presión positiva. Cuando la presión positiva es lo suficientemente grande como para superar la presión del resorte de presión, la válvula de seguridad 20 se abre y el aceite del cilindro se descarga. el cilindro de almacenamiento de aceite a través del tubo 6. , la presión en el cilindro del émbolo ya no aumenta.
La presión en el cilindro del émbolo se transmite a la lechada en la cámara de la válvula a través del diafragma. La presión en el cilindro refleja la presión de suministro de la bomba de diafragma. Por lo tanto, siempre que se ajuste la presión del resorte de presión, se puede controlar la presión de la suspensión bombeada.
Como se puede ver en lo anterior, el regulador de presión no solo tiene las funciones de regulación y seguro de presión, sino que también tiene las funciones de suministro y reposición de aceite.
El valor de tensión normal del resorte de tensión se ajusta de acuerdo con los siguientes pasos:
Primero, deje que el émbolo esté en la posición media de la carrera y muévalo hacia el émbolo. cilindro y la cámara del diafragma conectada al cilindro. Llene la mitad derecha, la tubería y el tanque de almacenamiento de aceite con aceite, luego cierre la válvula de seguridad y la válvula de suministro de aceite. Luego encienda el motor para mover el émbolo hacia arriba y ajuste la tensión del resorte de tensión en la válvula de suministro de aceite de modo que cuando el émbolo se mueva hacia arriba hasta la posición extrema, la válvula de suministro de aceite todavía esté abierta. De esta manera, en operaciones futuras, si la cantidad de aceite en el cilindro se reduce debido a fugas de aceite y otras condiciones, y se produce una gran presión negativa, la válvula de salida de aceite se abrirá para reponer la cantidad de aceite en el cilindro para evitar que la presión en el cilindro sea demasiado baja y provoque que la membrana se doble y deforme excesivamente hacia el costado del cilindro.
La presión normal del resorte de presión debe ajustarse según la presión máxima nominal de la bomba de diafragma para infusión o la presión máxima requerida por el sistema de infusión.
La presión de entrega real de la bomba de diafragma cambia con la resistencia de la carga; cuanto mayor es la resistencia de la carga (como un filtro prensa), mayor es la presión de entrega. En teoría, una bomba de diafragma puede proporcionar una presión infinita, pero en aplicaciones prácticas se ve afectada por factores como el material del diafragma, la estructura de la bomba y la potencia de la bomba. Por lo tanto, la presión del resorte de presión debe ajustarse a la carrera de descarga del émbolo. Cuando la presión de la tubería de lodo (medida con un manómetro) alcanza el valor especificado, el aceite hidráulico en el cilindro del émbolo simplemente abre la válvula de seguridad y se libera. descargado al cilindro de almacenamiento de aceite. Esto no sólo puede evitar que el cuerpo de la bomba se dañe debido a una presión excesiva, sino que también garantiza que el lodo transportado alcance ciertos requisitos de presión.
(2) Principio de funcionamiento de la bomba de diafragma
El motor eléctrico hace que el émbolo se mueva hacia arriba y hacia abajo a través del mecanismo de articulación del cigüeñal de transmisión mecánica. Cuando el émbolo sube, el volumen del cilindro del émbolo aumenta, creando un vacío parcial, y la presión en el cilindro cae. Cuando la presión en el cilindro cae a menos que la presión en la cámara de válvula 11, el diafragma 9 se dobla y deforma. hacia el lado del cilindro del émbolo. En este momento, el volumen de la cavidad de la válvula aumenta gradualmente y la presión interior también disminuye. Cuando aparece un valor negativo grande, el lodo pasa a través de la tubería de lodo bajo la acción de la presión atmosférica externa y se precipita. desde la válvula de lodo 10 y entra en la cavidad de la válvula. Cuando el émbolo presiona hacia abajo, el volumen del cilindro disminuye y la presión aumenta gradualmente, lo que se transmite al diafragma a través del aceite. Cuando la presión del cilindro es mayor que la presión en la cámara de la válvula, el diafragma se dobla y se deforma hacia el costado del cilindro. cámara de la válvula y se llena de lodo. La cavidad de la válvula es empujada por el diafragma y presiona hacia la válvula de entrada de lodo unidireccional 10. Cuando el empuje es mayor que la presión en la tubería de lodo, el lodo se aleja del unidireccional. válvula de salida de lodo 12, ingresa a la tubería de lodo y se descarga al resto del sistema.
Mientras el émbolo continúe moviéndose hacia arriba y hacia abajo, la bomba de diafragma succionará el lodo hacia adentro y hacia afuera.
3. Cálculo del diseño de la bomba de diafragma
(1) Capacidad de producción
La capacidad de producción de la bomba de diafragma se refiere al caudal de líquido o lodo bombeado. que se puede calcular de acuerdo con Calculado mediante la siguiente fórmula:
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En la fórmula, m - el número de cilindros de la bomba;
Q: la cantidad por unidad de tiempo; Q: caudal volumétrico por unidad de tiempo (m3/h);
A: área de la sección transversal del émbolo (m2);
d--Diámetro del émbolo (m);
s--Recorrido del émbolo (m); igual al doble de la longitud del cigüeñal;
n--Velocidad del cigüeñal (r/min);
etar: coeficiente de volumen de la bomba de diafragma, etar = 0.
La importancia del coeficiente de volumen de la bomba de diafragma radica en la relación entre el desplazamiento real y el desplazamiento teórico. . La razón de (1-ηr) es la fuga constante causada por que la válvula de entrada no está completamente cerrada herméticamente; ② la fuga constante causada por la válvula de salida no está completamente cerrada herméticamente ③ debido al cierre tardío de la válvula de entrada, durante la carrera de descarga del émbolo, la válvula El lodo en la cavidad regresa a la tubería de entrada de agua debido a que la válvula de salida no se cierra a tiempo, durante la carrera de succión del émbolo, el lodo en la tubería de salida regresa a la; cámara de válvula; ④ Debido a la compresión del líquido (o lodo), el lodo en la cámara de válvula Flujo hacia atrás ⑤ Debido a la compresión del líquido (o lodo), el lodo en la tubería de descarga fluye hacia atrás a la cámara de válvula; . El volumen de descarga del líquido comprimido (o lodo) se reduce cuando el lodo se mezcla con el flujo de aire para bombear, la situación es más grave porque el lodo contiene más aire. ⑥ La conexión entre la tubería y el cuerpo de la bomba es deficiente; sellado, lo que resulta en una fuga externa de líquido o entrada de aire en el sistema de bombeo. ⑦ El diseño de la bomba de diafragma y la calidad de fabricación son deficientes.
(2) Potencia
La potencia de la bomba de diafragma se consume principalmente en el bombeo de lodos, seguido de la fricción en la transmisión mecánica, que se puede calcular según la siguiente fórmula:
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Donde N - consumo de energía (kW);
Q - capacidad de producción (m3/h);
p --Presión de transporte de lodo (MPa);
η--Eficiencia total de la transmisión mecánica, η=0,65~0,8.
Valor calculado de la relación de potencia del motor Fórmula (6-3) Cuando el tamaño sea entre un 20% y un 30% más grande, seleccione de acuerdo con el estándar.
(3) Volumen de la cámara de aire y espesor de la pared
En términos generales, cuanto mayor sea el volumen de la cámara de aire, más fuerte será el efecto amortiguador. Pero no es necesario hacer que el equipo sea voluminoso si es demasiado grande. El volumen apropiado de la cámara de aire se puede determinar mediante la siguiente fórmula:
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Donde V: volumen de la cámara de aire (m3);
i - Tasa de cambio de desplazamiento de la bomba de diafragma, su significado es la diferencia entre el desplazamiento máximo instantáneo y el desplazamiento promedio y la relación del desplazamiento promedio, el cilindro simple es 0,55; el cilindro doble es 0,11; /p>
A--área de sección transversal del émbolo (m2);
s--carrera del émbolo (m);
k--tasa de cambio de pulsación permitida, su el significado es la amplitud de la presión de pulsación. La relación entre el valor y la presión promedio entregada por la bomba. Seleccionado en base a los requisitos de la naturaleza del puesto. Generalmente se toma k=0,01~0,05. Por ejemplo, cuando el filtro prensa suministra lodo, los requisitos de pulsación no son altos y se recomienda k = 0,05.
El espesor de la pared de la cámara de aire se puede calcular según la fórmula de resistencia del contenedor de paredes delgadas:
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Dónde δ--el espesor de la pared de la cámara de aire (mm ));
p--La presión máxima que la cámara de aire puede soportar, determinada de acuerdo con la presión máxima nominal de la bomba de diafragma (MPa);
D--El diámetro interior de la cámara de aire, de acuerdo con el volumen apropiado de la cámara de aire Determinar (mm);
σ--la tensión permitida del material para la fabricación de la cámara de aire, σb es la resistencia máxima a la tracción del material (MPa); n es el factor de seguridad, tome n=5;
C: el tamaño ampliado considerando el desgaste y la corrosión de la pared interior de la cámara de gas junto al barro, tome C=2~6mm.
Cuando se fabrica mediante el método de fundición, se requiere un espesor de pared δ>6 mm.
(4) Diseño del mecanismo de manivela
El movimiento alternativo del émbolo de la bomba de diafragma generalmente lo realiza el motor a través de la transmisión del mecanismo de reducción y el mecanismo de manivela. .
Los pasos de diseño del mecanismo de biela del cigüeñal son los siguientes:
1.
2. Determinar la velocidad del cigüeñal según el modelo de motor seleccionado y el relación de velocidad de la transmisión reductora n, y requieren n