CN204984921U - 一种渣浆泵及其输送装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种渣浆泵，包括壳体和主轴，所述的壳体上设有吸入口和吐出口，所述的壳体内设有同轴连接在主轴上的离心叶轮和至少一个轴流叶轮，所述的轴流叶轮设置在离心叶轮的进料方向一侧。本实用新型的目的在于提供一种可输送浓浆或高含汽量泡沫矿浆的渣浆泵，同时，本实用新型还提供包含该渣浆泵的输送装置。

Description

一种渣浆泵及其输送装置

技术领域

本实用新型涉及回转动力泵设备输送领域，特别是一种输送流动性较差的二相流或三相流介质的渣浆泵及其输送装置。

背景技术

在选矿等行业，经常要用离心渣浆泵输送一些流动性差的介质，如含固、液、汽三相的浮选选矿法产生的泡沫，再如矿浆重量浓度达高55％以上的精矿或尾矿(常被称为浓浆)，普通离心渣浆泵在输送这类介质(常称为浆体)时，经常会遇到以下问题：

输送流量明显低于渣浆泵设计值：普通渣浆泵设计时为提高效率，泵的进料口(也称吸入口)截面面积一般是出料口(也称吐出口)截面积的1.3—2.3倍；渣浆泵在设计流量运行时，其吸入口的流速在一般在2.0-4.0m/s；但在输送泡沫或浓浆时，由于流动性较差，进入叶轮的浆体达不到该流速，从导致渣浆泵的输送流量达不到设计流量。

过流件磨蚀严重：现有的渣浆泵大多采用耐磨合金制造，在输送含固、液、汽三相的泡沫矿浆时，由于大量气体的存在，过流件易因汽蚀导致损坏。

CN103382940A公开了一种用于输送泡沫矿的装置，实践表明，该装置确能输送含泡沫的矿浆，但同时也表明，在输送含汽量较高的泡沫矿浆时，效果不佳。

CN201016343公开了一种可输送浓浆的泵，该申请的技术方案是在叶轮的入口前方处设置一个诱导轮，通过诱导轮将介质送入叶轮。实践表明这种方案确实可以加大泵的流量，但诱导轮的制造工艺复杂，要采用耐磨性好的材料制造的工艺难度很大，使诱导轮的寿命难以保证，该技术方案还有一个不足之处是诱导轮和离心叶轮的匹配较困难，其原因是诱导轮的特性曲线和离心叶轮的特性曲线差异很大。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种可输送浓浆或高含汽量泡沫矿浆的渣浆泵，同时，本实用新型还提供包含该渣浆泵的输送装置。

本实用新型提供的技术方案为：一种渣浆泵，包括壳体和主轴，所述的壳体上设有吸入口和吐出口，所述的壳体内设有同轴连接在主轴上的离心叶轮和至少一个轴流叶轮，所述的轴流叶轮设置在离心叶轮的进料方向一侧。

本实用新型在离心叶轮进料方向一侧设置轴流叶轮的作用是：利用轴流叶轮产生的压差将浆体推向离心叶轮，保证进入离心叶轮的流量。轴流叶轮虽扬程较低，但易于实现较大的流量，只要设计时保证轴流叶轮的流量大于离心叶轮工作时产生的流量，就可以保证泵在输送流动性差的介质时进入离心叶轮入口的流量达到离心叶轮的设计流量。由于轴流叶轮可在较宽的流量范围内实现高效运行，其高效范围较诱导轮要宽得多，只要设计合理，轴流叶轮的特性曲线可以和离心叶轮的特性曲线的较为接近，因此轴流叶轮和离心叶轮的匹配相对诱导轮和离心叶轮的匹配更容易。

轴流叶轮的数量优选为1个，也可以设置为2个或者3个或者更多。

作为本领域公知的，本渣浆泵还包括一些必要的部件，如轴承、联轴器、轴密封填料等，对此，本申请不做过多限制。

在上述的渣浆泵中，所述的吸入口的截面积大于或等于吐出口截面积的3倍，其可以使进吸入口的浆体流速保持在较低的水平，避免发生汽蚀；由于吸入口截面积太小，易产生汽蚀，太大会导致泵的效率下降明显，因此该比例优选为4-7倍。

在上述的渣浆泵中，所述的吸入口设置在主轴轴线上，所述的吐出口设置在离心叶轮的径向上。

在上述的渣浆泵中，所述的轴流叶轮的设计流量为离心叶轮设计流量的150％～300％。这里所陈述的设计流量指的是其最高效率点流量。当轴流叶轮和离心叶轮的设计流量有上述关系时，两种叶轮高效区的重叠范围较宽，有利于提高泵的效率。

在上述的渣浆泵中，轴流叶轮的扬程为1～8米，最优为1.5-5米，轴流叶轮的扬程过低时离心叶轮易产生汽蚀，过高时易导致轴流叶轮快速磨损。

在上述的渣浆泵中，所述的离心叶轮为半开放式或者封闭式，所述的离心叶轮的后盖板上设有若干副叶片，这样可以减轻轴密封处的压力，提高轴密封机构的可靠性。

具体到实际应用中，在低扬程的泡沫输送工况下，离心叶轮为半开式叶轮，以提高泡沫的输送能力。

在高扬程的浓浆输送工况下，离心叶轮为闭式叶轮，以提高叶轮的耐磨性。

在上述的渣浆泵中，在强磨蚀工况条件下，所述的离心叶轮和轴流叶轮的过流部分均采用复合耐磨材料制成。具体来说，骨架部分采用金属材料制造，过流部分采用复合耐磨材料，过流部分包括叶片、后盖板与流体接触的部分等，复合耐磨材料由至少包括耐磨颗粒和树脂结合剂在内的材料组合而成，所述耐磨颗粒为碳化硅、刚玉、氮化硅、氧化锆、石榴石的一种或其中若干种的混合物。如在专利申请CN201210046902.X《一种耐磨泵体和泵盖》所描述的耐磨材料。

但是在一些普通磨蚀的应用工况下，轴流叶轮采用耐磨合金制造，耐磨合金可以选用为：高铬合金，如Cr27、Cr15Mo3等。

在本申请中，还提供一种输送装置，包括一个设置有上大下小中空体结构的料槽，所述的料槽的底部连接有至少一个如上所述的渣浆泵。具体来说，可以设置为一个渣浆泵，也可以设置两个或多个渣浆泵，这样可以作为备用泵。

在上述的输送装置中，所述的料槽的上部设有进料管，可以将所述的进料管与料槽的侧壁相切设置。当介质切向进入料槽时，进料管与料槽的侧壁相切的设置可带动浆体旋转。其作用是：当输送高浓度浆体时有利于防止浆体出现沉降，当输送含泡沫的浆体时，后续进入的浆体产生的旋流可将槽内存留的泡沫夹带送走，防止泡沫积累溢出。

在上述的输送装置中，所述的料槽的下部为圆锥形或多棱锥形，所述的圆锥形的下部的锥角为40～150°，优选为90°、120°等。

在上述的输送装置中，当所述的料槽的下部为圆锥形时，所述的料槽内设有刮板装置，所述的刮板装置包括驱动机构和刮板，所述的刮板与料槽的下部的内表面相匹配。通过设置可绕所述圆锥形轴线转动的括板和驱动括板转动的驱动机构，所述括板和所述驱动机构可将圆锥形底部沉降的物料移至料槽底部的出料口，并进入渣浆泵中排出。

在上述的输送装置中，所述的料槽的下部由多个上大下小的中空管道依次连接而成。

在上述的输送装置中，在输送的浆料为浮选泡沫时，所述的料槽的下部的内表面设有一个或多个弧形的导流板，以防止流体产生过强的旋流，使其旋流强度在预期的范围内。

在上述的输送装置中，在输送的浆料为浓浆时，所述的料槽内设有搅拌装置。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型的渣浆泵采用离心叶轮和轴流叶轮的组合，轴流叶轮强制将浆体推向离心叶轮，能够有效的提高流动性差的介质的输送效率和稳定性，适用于不同工况的流体。

2、吸入口的截面积和吐出口截面积的比例可以降低吸入口浆体的流速，保证泵的流量达到设计值，并防止产生汽蚀。

3、轴流叶轮的设计流量和离心叶轮设计流量的比例可以提高泵的效率。

4、在离心叶轮的后盖板上设置若干副叶片有利降低密封机构的压力，并提高密封机构的可靠性。

5、本实用新型的输送装置采用上大下小的中空的料槽和渣浆泵配合，可以进一步提高流动性差的流体介质的输送效率和稳定性，适用于不同工况的流体。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的主视图；

图2是本实用新型实施例1的俯视图；

图3是本实用新型实施例1的渣浆泵的剖视图；

图4是本实用新型实施例1的渣浆泵的俯视图；

图5是本实用新型实施例1的离心叶轮的剖视图；

图6是本实用新型实施例1的离心叶轮的立体图；

图7是本实用新型实施例1的轴流叶轮的立体图；

图8是本实用新型实施例2的结构示意图；

图9是本实用新型实施例3的结构示意图；

图10是本实用新型实施例3的俯视图；

图11是本实用新型实施例4的结构示意图；

图12是本实用新型实施例5的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本实用新型的任何限制。

实施例1

如图1、图2所示，一种浓浆泡沫输送装置，包括渣浆泵1，料槽2，所述的料槽2下部为圆锥形，所述料槽2上部有切向设置的进浆口3，所述料槽2下部设置有排出口4，所述料槽的下部的内壁设置有弧形的导流板5，导流板5用于降低流体水平分速度并且增加流体垂直分速度；所述排出口4通过管道6和渣浆泵1连接。料槽底部的锥角为90度。

渣浆泵1的具体结构如图3和图4所示，配套渣浆泵包括轴承部组件13、主轴14、离心叶轮15、轴流叶轮16、副叶轮17、填料18，离心叶轮15、轴流叶轮16同轴连接在主轴14上，图7所示的轴流叶轮16，采用耐磨合金制造，设置有螺纹27与主轴14或离心叶轮15连接；副叶轮17可以降低填料18处的密封压力，提高密封的可靠性；所述的吸入口19设置在主轴14的轴线上，所述的吐出口20设置在离心叶轮15的径向上，吸入口19的内径为240mm，吐出口20的内径为100mm，吸入口19的截面面积是吐出口20的截面面积的5.76倍。在轴流叶轮16的吸入口位置，设置有耐磨管21，耐磨管21的材质为前述复合耐磨材料，复合耐磨材料的主要组成是刚玉和树脂。

在本实施例中，轴流叶轮的设计流量为：400立方/小时；离心叶轮的设计流量为：200立方/小时；轴流叶轮的扬程为2.5米，吸入口的浆体流速为1.23m/s。

图5、图6所示离心叶轮为半开放式叶轮，在其盖板22的一侧是叶片23，在其另一侧是副叶片24。离心叶轮的过流部位采用复合耐磨材料制造，在连接部位设置有金属骨架25，金属骨架25上设置有螺纹26与主轴连接。

本实施例的渣浆泵在额定流量工作量时，吸入口流速仅需1.23m/s，大大低于普通渣浆泵的2.0-4.0m/s，不易产生汽蚀，再加上轴流叶轮的推动，所以在输送泡沫和浓浆时，可以确保其流量达到设计值。

实施例2

如图8所述，本实施例与实施例1大体相同，不同的地方在于，本实施例在料槽2中增加了搅拌装置7，所述搅拌装置7由搅拌驱动装置8驱动，以防止矿浆沉降，满足浓浆输送的要求。

本实施例中，吸入口19的内径为350mm，吐出口20的内径为150mm，吸入口19的截面面积是吐出口20的截面面积的5.44倍。复合耐磨材料的主要组成是碳化硅和树脂。

在本实施例中，轴流叶轮的设计流量为：450立方/小时；离心叶轮的设计流量为：300立方/小时，二者设计流量之比为150％；吸入口浆体的流速为0.87m/s，轴流叶轮的设计扬程为2米。

在本实施例中，由于吸入口流速仅为0.87m/s，轴流叶轮的作用不仅在于可以推动浆体流向离心叶轮，还可以防止浓浆因流速过低发生沉降而堵塞吸入口。

实施例3

如图9和图10所示，本实施例与实施例1大体相同，不同的地方在于，料槽2的底部并联有两台渣浆泵1，其中一台用作备用泵。

实施例4

如图11所示，本实施例与实施例1大体相同，不同的地方在于，在本实施例中，所述料槽2内壁并没有设置有弧形的导流板5，取而代之的是一个刮板装置，所述的刮板装置包括驱动机构10和刮板9，所述的刮板9与料槽2的下部的内表面相匹配，料槽2底部的锥角为120度。本实施例适合用于输送浓浆。

实施例5

如图12所示，本实施例与实施例1大体相同，不同的地方在于，料槽2的下部为若干个互成一定角度的、中空的、多个上大下小圆台形管道11依次连接在一起，当矿浆从进浆口3进入时，产生旋转，当矿浆到达下部时，由于所述的圆台形管道11互成一定角度，矿浆的旋转受阻，并使其旋转速度在期待范围内，将有利于浆料通过管道6进入渣浆泵1，本实施例不但可以用于输送泡沫，可以用于输送浓浆。显然，根据加工的工艺条件，本实施中的料槽2下部也可采用若干个上大下小的多棱锥形中空管道依次连接在一起。

以上所述的仅为本实用新型的较佳实施例，凡在本实用新型的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种渣浆泵，包括壳体和主轴，所述的壳体上设有吸入口和吐出口，其特征在于：所述的壳体内设有同轴连接在主轴上的离心叶轮和至少一个轴流叶轮，所述的轴流叶轮设置在所述离心叶轮的进料方向一侧。

2.根据权利要求1所述的渣浆泵，其特征在于：所述的吸入口的截面积大于或等于吐出口截面积的3倍。

3.根据权利要求2所述的渣浆泵，其特征在于：所述的吸入口设置在主轴轴线上，所述的吐出口设置在离心叶轮的径向上。

4.根据权利要求1所述的渣浆泵，其特征在于：所述的轴流叶轮的设计流量为离心叶轮设计流量的150％～300％。

5.根据权利要求4所述的渣浆泵，其特征在于：轴流叶轮的扬程为1～8米。

6.根据权利要求1所述的渣浆泵，其特征在于：所述的离心叶轮为半开放式或者封闭式，所述的离心叶轮的后盖板上设有若干副叶片。

7.根据权利要求1至6任一所述的渣浆泵，其特征在于：所述的离心叶轮和轴流叶轮的过流部分均采用复合耐磨材料制成。

8.一种输送装置，包括一个设置有上大下小中空体结构的料槽，其特征在于：所述的料槽的底部连接有至少一个如权利要求1至7任一所述的渣浆泵。

9.根据权利要求8所述的输送装置，其特征在于：所述的料槽的上部设有进料管，所述的进料管与料槽的侧壁相切。

10.根据权利要求8所述的输送装置，其特征在于：所述的料槽的下部为圆锥形或多棱锥形，所述的圆锥形的下部的锥角为40～150°。

11.根据权利要求10所述的输送装置，其特征在于：当所述的料槽的下部为圆锥形时，所述的料槽内设有刮板装置，所述的刮板装置包括驱动机构和与驱动机构连接的刮板，所述的刮板与料槽的下部的内表面相匹配。

12.根据权利要求8所述的输送装置，其特征在于：所述的料槽的下部由多个上大下小的中空管道依次连接而成。

13.根据权利要求8～12任一所述的输送装置，其特征在于：所述的料槽的下部的内表面设有一个或多个限制浆体旋转的导流板。

14.根据权利要求8～12任一所述的输送装置，其特征在于：所述的料槽内设有搅拌装置。