CN103372502B - 带导流器的矿浆消泡池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带导流器的矿浆消泡池，其包括一由圆柱筒和圆锥管组合而成的料箱，所述圆柱筒的圆周切向上设置有进料口；所述圆锥管的下端与导流器连接；所述导流器的出口与卧式浓浆泡沫泵连接，所述料箱的中心部位设置一排气管，供泡沫矿浆中分离出空气排入大气；向卧式浓浆泡沫泵提供无气泡、无预旋的矿浆；泡沫矿浆在料箱受到进口压头和浓浆泡沫泵吸入压头的联合作用，在料箱容器内产生强涡流。在离心力的作用下，泡沫矿浆被强制分离出气体，经中间排气管排出；矿浆经导流器消除预旋进入卧式浓浆泡沫泵进口。

Description

带导流器的矿浆消泡池

技术领域

本发明属回转动力泵设备输送领域，尤其涉及一种输送含有大量泡沫矿浆的浓浆泡沫泵辅助设备。

背景技术

目前，国内外泡沫泵均为立式泡沫泵，有代表性的泡沫泵主要有石家庄水泵厂引进的沃曼（WARMAN）公司AF系列立式泡沫泵（详见图1），总部设在芬兰的世界著名矿机企业“美卓矿机（metso）”，生产的SALA系列立式泡沫泵。立式泡沫泵泵头安装在料箱底部，主轴属长悬臂结构，在结构形状和长悬臂轴方面，限制了泵（流量、扬程）参数进一步增大。随着现代工艺技术的进步，选矿等行业在规模，输送距离和出口压头提出了更高的要求，立式泡沫泵难以适应其变化。其二：立式泡沫泵从进料口切向进入的泡沫矿浆，自上而下作高速螺旋旋转，在消泡的同时会在叶轮进口处产生强预旋。这种预旋会降低泵效率，减小泵的流量使用范围。为消除这种预旋，例如沃曼立式泡沫泵使用三头左旋螺纹强迫浆液反转消预旋的方法。此方法一方面，不能彻底清除预旋；另一方面，这种方法强迫浆液反转，损失大量能源，使泵效率下降。立式泡沫泵通常采用半开式叶轮（闭式叶轮效率比半开式叶轮高），效率低。其三：随着选矿新工艺的出现，要求输送的矿浆含泡量越来越大，浓度，粘度越来越高，因而有必要对现有的立式泡沫泵进行改良创新。

发明内容

本发明的目的是对现有立式泡沫泵的进料部分进行改进而提供一种卧式浓浆泡沫泵系统组件之一——带导流器的矿浆消泡池。

本发明所采用的技术方案是这样实现的：

提供一种带导流器的矿浆消泡池，其特征在于：所述带导流器的矿浆消泡池包括一由圆柱筒和圆锥管组合而成的料箱，所述圆柱筒的圆周切向上设置有进料口；所述圆锥管的下端与导流器连接；所述导流器的出口通过橡胶软接头与卧式浓浆泡沫泵连接，所述料箱的中心部位设置一排气管，供泡沫矿浆中分离出的空气排入大气；向卧式浓浆泡沫泵提供无气泡、无预旋的矿浆。

如上所述带导流器的矿浆消泡池和一卧式浓浆泡沫泵通过橡胶软接头横向配合连接。

所述带导流器的矿浆消泡池还配有供支撑料箱用的由矩形型钢加工而成的三个支腿；配有供吊装用的三个钢制吊耳；设置有用于检修料箱的检修口。

如上所述的卧式浓浆泡沫泵，其特征在于：所述卧式浓浆泡沫泵由泵头部件和托架部件、电机、底座组成；所述泵头部件由泵体、泵盖、叶轮、护套、前护板、后护板、副叶轮、减压盖、石墨盘根、轴套、进口管、出口管以及排液阀组成；泵头按功用可分为过流部分和泵轴的密封部分；所述泵的过流部分由护套、前后护板、叶轮组成，均由耐磨耐腐的特殊材质铸造；所述护套分别与所述前护板和所述后护板锥度配合；，形成泵的工作腔，并被泵体和泵盖夹紧在泵头内部，所述工作腔内置有叶轮；所述泵轴的密封部分包括后护板、泵体、减压盖、副叶轮、轴套、石墨盘根、泵轴；所述后护板与所述泵体形成的内部空间里，装有减压盖，所述减压盖右端设置有装配副叶轮空间，所述减压盖在与所述泵轴沿轴向方向设置有供安装轴套和石墨盘根的空间，所述副叶轮装配在所述泵轴上；所述托架部件包括所述泵轴的支承轴承，所述泵轴的一端有键槽供安装联轴器或皮带轮，所述泵轴的另一端配有螺纹供安装所述泵头部件中的叶轮，所述出口管设置在所述泵体的上端；所述进口管设置在所述泵体的右端。

对于所述泵轴的密封部分而言，它的主要作用是降低通过泵叶轮轴端和后护板间隙泄漏出的浆液压头,使石墨盘根轴向密封更可靠；轴套套在轴上，圆环形的石墨盘根被压紧在减压盖与轴套形成的空间，起密封矿浆作用；轴套的作用是防止浆液对轴的磨蚀和腐蚀以及轴与石墨盘根摩擦造成泵轴的磨损。

本发明中所述带导流器的矿浆消泡池主要作用是消除矿浆中的泡沫，并通过导流器收集矿浆，消除矿浆消泡过程中矿浆的预旋，向浓浆泡沫泵组件提供空气含量少，符合泵流动规律的矿浆。卧式浓浆泡沫泵具有超强的通过能力、良好的抗气蚀性能，耐磨耐腐性，高效率，将浆液输送到用户工艺流程中的下道工序。

本发明所述带导流器的矿浆消泡池，实施时采用一钢板卷制而成的圆柱筒和一扇形钢板卷而成的圆锥管焊接组合在一起，组成矿浆消泡池（即料箱）；在圆柱筒的圆周切向焊接着带进口法兰的进料口，向料箱提供带有一定压头的泡沫矿浆；在料箱的中心部位焊接有一排气管，供泡沫矿浆中分离出的空气排入大气；在圆锥管的下端配有一法兰，法兰与导流器通过双头螺柱连接紧固，构成了带导流器的矿浆消泡池的核心部份；导流器出口通过法兰螺栓连接有一橡胶软接头，供与卧式浓浆泡沫泵连接，向其提供无气泡、无预旋的矿浆。

本发明中卧式浓浆泡沫泵系统的工作原理：

泡沫矿浆从矿浆消泡池进料口切向进入圆柱和圆锥组合的料箱，受到进口压头和浓浆泡沫泵吸入压头的联合作用，在料箱容器内产生强涡流。泡沫矿浆在离心力的作用下，强制分离出气体，经中间排气管排出；矿浆经导流器消除预旋进入卧式浓浆泡沫泵进口。特制的卧式浓浆泡沫泵将高浓度、高粘度的矿浆输送到工艺流程的下一环节。

主要结构特征的改变导致卧式浓浆泡沫泵性能参数的全面优化，本发明的有益效果体现在：

参见图1，立式泡沫泵原有安装泵头的部位（泵头和三头左旋螺纹护板）改为导流器。导流器结构与一般离心泵的涡壳相似，浆液从导流器中间进入，沿导流器涡壳内流动，最后经导流器的扩散管流出。浆液在料箱自上而下的螺旋运动经导流器变成了无旋转的直线运动，导流器与矿浆消泡池组合，构成了带导流器的矿浆消泡池，参见图3，它能彻底消除了矿浆浆液的预旋，能量损失小。

卧式浓浆泡沫泵使用了卧式浓浆泡沫泵专用叶轮，它是采用了本申请人的两种专利技术（泵类半闭式叶轮，专利号为：201120363581.7；一种浓浆泵，专利号为：ZL200620170194.0。）设计出的新型叶轮。一方面，叶轮使用半闭式叶轮结构，使卧式浓浆泡沫泵系统既具有开式叶轮来料不足时仍能使用的优点，又具有闭式叶轮效率高的优点；另一方面，叶轮具有浓浆泵叶轮一样的大进口口径和宽敞的叶轮进口流道（叶片数减少），使卧式浓浆泡沫泵抗汽蚀性能更好，过流能力更强。卧式浓浆泡沫泵专用叶轮是本申请人针对浓浆泡沫输送用泵全新开发的核心零件，与大进口的前护板、泵盖、进口管部件相配，全面提升了卧式浓浆泡沫泵的性能。

卧式浓浆泡沫泵系统相对于立式泡沫泵，工作主轴由轴向长悬臂轴改为水平放置的短悬臂，结构更合理。国内外立式泡沫泵设计扬程一般在27米以下，而申请人研制的卧式浓浆泡沫泵系统理论上单级流量可达10000m3/h,扬程120m。

卧式浓浆泡沫泵由于采用卧式浓浆泡沫泵专用叶轮，拓宽了泵对输送矿浆的浓度和粘度的上限，输送渣浆的重量浓度由小于65%增加到70%，输送矿浆的粘度可达到300mpa.s。与带导流器的矿浆消泡池组合，构成了卧式浓浆泡沫泵系统，使输送高气泡含量，高浓度、高粘度浆液成为现实，在浆液的物性方面拓展了使用范围。

节能效果显著，效率高，达到国内外先进水平；申请人研制的150WPM-480卧式浓浆泡沫泵系统，试验数据表明：卧式浓浆泡沫泵效率达到63.8%，与国内立式泡沫泵同流量、扬程换算比较，泵效率提高率约13.5%。与国外泡沫泵同流量、扬程换算比较，泵效率提高率约为3.8%。

附图说明

图1是本发明背景技术所述一种立式泡沫泵的结构图。

图2是本发明一种卧式浓浆泡沫泵系统的结构图。

图3是图2中所示带导流器的矿浆消泡池结构图。

图4是图2中所示卧式浓浆泡沫泵的结构图。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本发明的实施例，但不应仅限于以下实施例：

请参见附图1，给出了一种背景技术中所描述的立式泡沫泵，其料箱1竖直方向上分布有泵轴13，所述泵轴13的上端定位于所述料箱1上方的轴承体15内部的轴承14上，所述泵轴13的下端配置有位于护套24内部的叶轮；从进料口11园周切向进入的泡沫矿浆在料箱内产生涡流（泡沫矿浆具有一定的角速度），经左旋螺旋护板22止旋，消除了部分预旋，进入所述护套24内，经旋转的叶轮做功，通过其出料口23送出；所述护套24由泵盖21、泵体2夹紧，所述护套24还设置有前护板25；所述料箱1设置有溢料口12；所述料箱1上设置有支腿16，用于所述料箱1的固定。

具有以上结构特征的立式泡沫泵，泡沫矿浆预旋消除不彻底，降低了泵的工作效率，泵流量、扬程等技术参数均受到了不同程度地影响。

本发明即是针对该立式泡沫泵进行改良而提出的。

请参见附图2，提供一种卧式浓浆泡沫泵系统。它包括一带导流器的矿浆消泡池A和所述卧式浓浆泡沫泵B、呈横向安装配合的底座C和电机D；

所述带导流器的矿浆消泡池A请参见附图3各附图2，包括一由圆柱筒17和圆锥管19组合而成的料箱1，所述圆柱筒17的圆周切向上设置有进料口11；所述圆锥管19的下端与导流器3连接；所述导流器3的出口连接有橡胶软接头31，所述橡胶软接头31与卧式浓浆泡沫泵B连接,向卧式浓浆泡沫泵B提供无气泡、无预旋的矿浆。

所述料箱1的中心部位设置一排气管18，供泡沫矿浆中分离出空气排入大气。

所述带导流器的矿浆消泡池A还配有供支撑料箱1用的由矩形型钢加工而成的三个支腿16；配有供吊装用的三个钢制吊耳112；配有用于检修料箱1的检修口111，以及辅助支撑料箱1用的筋板113，料箱1的上部设置有隔板110，所述导流器3上还设置有用于固定导流器3与料箱1连接的双头螺柱32。

请参见附图2或图4，所述卧式浓浆泡沫泵B由托架部件E和泵头部件F两部分组成。所述泵头部件F由泵体2、泵盖21、叶轮26、护套24、前护板25、后护板29、副叶轮211、减压盖210、石墨盘根212、泵轴13、轴套213、进口管27、出口管23以及排液阀28组成；其包括泵的过流部分和泵轴的密封部分；所述泵的过流部分由护套24、前护板25、后护板29、叶轮26组成，由耐磨耐腐的特殊材质铸造；所述护套24分别与所述前护板25和所述后护板29锥度配合连接，形成泵的工作腔，并被泵体2和泵盖21夹紧在泵头内部，所述工作腔内置有叶轮26；所述泵轴13的密封部分包括后护板29、泵体2、减压盖210、副叶轮211、轴套213、石墨盘根212、泵轴13；所述后护板29与所述泵体2形成的内部空间里，装有减压盖210，所述减压盖210右端设置有装配副叶轮211的空间，所述减压盖210在与所述泵轴13沿轴向方向设置有供安装轴套213和石墨盘根212的空间，所述副叶轮211装配在所述泵轴13上；所述托架部件包括所述泵轴13的轴承支承，所述泵轴13的一端有键槽供安装联轴器或皮带盘，所述泵轴13的另一端配有螺纹供安装所述泵头部件中的叶轮26，所述出口管23设置在所述泵体2和所述泵盖21的上端；所述进口管27设置在所述泵体2的右端。

上文虽然已示了本发明的详尽实施例，显而易见，本领域的技术人员在不违背本发明的前提下，可进行部分修改和变更；上文的描述和附图中提及的内容仅作为说明性的例证，并非是对本发明的限制，具有上述技术特征的卧式浓浆泡沫泵系统，均落入本发明保护范围。

Claims (5)

1.一种带导流器的矿浆消泡池，其特征在于：它包括一由圆柱筒和圆锥管组合而成的料箱，所述圆柱筒的圆周切向上设置有进料口；所述圆锥管的下端与导流器连接；所述导流器的出口与浓浆泡沫泵组件连接，所述料箱的中心部位设置一排气管，供泡沫矿浆中分离出空气排入大气；向浓浆泡沫泵组件提供无气泡、无预旋的矿浆；导流器结构与一般离心泵的涡壳相似，浆液从导流器中间进入，沿导流器涡壳内流动，最后经导流器的扩散管流出，浆液在料箱自上而下的螺旋运动经导流器变成了无旋转的直线运动，导流器与矿浆消泡池组合，构成了带导流器的矿浆消泡池。

2.如权利要求1所述的带导流器的矿浆消泡池，其特征在于：所述带导流器的矿浆消泡池和一卧式浓浆泡沫泵通过橡胶软接头横向配合连接。

3.如权利要求1所述的带导流器的矿浆消泡池，其特征在于：所述带导流器的矿浆消泡池设置有用于检修料箱的检修口。

4.如权利要求2所述的带导流器的矿浆消泡池，其特征在于：所述浓浆泡沫泵由托架部件和泵头部件两部分组成；所述泵头部件由泵体、泵盖、叶轮、护套、前护板、后护板、副叶轮、减压盖、石墨盘根、轴套、进口管、出口管以及排液阀组成；其包括泵的过流部分和泵轴的密封部分；所述泵的过流部分由护套、前后护板、叶轮组成，所述护套与所述前护板和所述后护板锥度配合联接，形成泵的工作腔，并被泵体和泵盖夹紧在泵头内部，泵工作腔内置有叶轮；所述泵轴的密封部分包括后护板、泵体、减压盖、副叶轮、轴套、石墨盘根、泵轴，所述后护板与所述泵体形成的内部空间里，装有减压盖，所述减压盖右端设置有装配副叶轮空间，所述减压盖在与所述泵轴沿轴向方向设置有供安装轴套和石墨盘根的空间，所述副叶轮装配在所述泵轴上。

5.如权利要求4所述的带导流器的矿浆消泡池，其特征在于：所述托架部件包括所述泵轴的轴承支承，所述泵轴的一端有键槽供安装联轴器，所述泵轴的另一端配有螺纹供安装所述泵头部件中的叶轮，所述出口管设置在所述泵体的上端；所述进口管设置在所述泵体的右端。