淺談計量泵在選礦行業中的合理選型及應用

翟慶祥

文章編號：2095-6835（2017）10-0150-01

摘 要：在選礦行業中，計量泵主要用于浮選藥劑的定量添加，其特點為流量較小而揚程不定。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中的合理選型、使用特點及具體應用，從而為選礦行業計量泵的合理選型和正確使用提供了借鑒。

關鍵詞：選礦行業；計量泵；浮選藥劑；合理選型

中圖分類號：TH814 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.10.150

計量泵是選礦行業中用于藥劑添加的主要設備，每一種計量泵在工作原理和應用工況上都有其特點。合理地對計量泵進行選型，保證計量泵在滿足工況的條件下經濟、合理、高效地運行，是選礦行業技術人員的工作之一。

1 計量泵合理選型的標準及特點

一般情況下，計量泵要想滿足選礦生產過程中浮選藥劑的定量添加要求，就需要根據設備特點以及現場工況，依照相關標準合理選型。

1.1 計量泵的合理選型標準

選礦行業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，性質各異，加之工況條件復雜多變，其在選型及應用中應遵循以下幾個標準：①滿足工藝流程對浮選藥劑的流量調節要求。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流量是可調的。②流量調節的精度。工藝流程對浮選藥劑的用量改變十分敏感，因此，計量泵應具有較高的精度，一般要求在30%～100%流量范圍內其調節精度在±2%以內。③考慮輸送藥劑的特征參數。選型時，要考慮不同藥劑本身的成分、黏度、密度、化學腐蝕性等，以及這些參數對選型的影響。④考慮浮選藥劑輸送的特點。不同于一般的應用場合，選礦廠中的藥劑輸送具有揚程多變而流量較小的特點，其流量范圍為幾分之一到1.94 L/s。⑤結合設備的運行條件。在選型時，計量泵的日常維護、年度大修及易損件更換是否方便，設備的自動化控制水平，環境溫度、濕度、電磁場、粉塵等因素均要考慮在內。

1.2 常用計量泵的特點

在選礦廠通常可以見到2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，要根據其特點合理選型。

1.2.1 隔膜計量泵

隔膜計量泵是通過執行機構的往復運動帶動隔膜往復運動，通過進出口的單向閥來實現吸液和排液的往復泵。它也可以通過接收調制單元輸出的控制信號，借助動力操作去改變流體流量，便于實現遠距離自動控制。隔膜計量泵一般由執行機構和閥門組成。隔膜計量泵的特點是借助于隔膜將被輸送的介質隔開，使其不與柱塞和填料接觸，從而具有絕對無泄漏的優點，因此，特別適合用來輸送有毒、易燃易爆、危險、放射性的或有強烈刺激氣味的介質。

按隔膜被驅動方式，隔膜計量泵可以分為液壓隔膜計量泵和機械隔膜計量泵，前者由于采用了液壓油均勻地驅動隔膜撓曲變形，克服了機械直接驅動方式下隔膜應力集中的缺點，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）直接機械連接，隔膜在做沖程運動時會產生較大的應力，且由于承受機械應力，因而隔膜使用壽命短，安全系數較低，只能在低壓工況下使用，一般不能超過0.8 MPa的壓力。這種計量泵結構簡單，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往復運動，使柱塞與泵壁間容積改變，反復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、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優點，被廣泛應用于高壓、大流量和流量需要調節的場合。

柱塞計量泵的結構比較簡單，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接觸，因此，不能完全消除密封處的泄漏現象。

2 計量泵的應用實例

以南非PMC銅業公司浮選回路中的計量泵選型為例，其工況參數為：輸送的藥劑為2號油（松醇油），黏度為3.93 mPa·s，進出管道均為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；運行溫度為2～44 ℃。

根據實際的工況條件，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，揚程不大，屬于低流量、低壓力工況，更適合隔膜計量泵發揮作用。③從操作的可靠性考慮，機械隔膜計量泵只有一個運動部件——電樞軸。通常來講，運動部件越少，則工作越可靠。此外，電機驅動的機械隔膜計量泵在供電電壓波動時有良好的補償作用，能夠保證給藥系統的穩定運行。④從運行成本考慮，液壓隔膜計量泵結構復雜，維修部件較多，且價格昂貴；機械隔膜計量泵結構簡單，易損件僅為隔膜，維護成本低廉。綜上所述，最終選擇了電機驅動的機械隔膜計量泵。

3 結束語

隨著技術的發展，新的計量泵不斷涌現。選礦行業的技術人員掌握每種計量泵的使用特點，結合輸送介質的特性及工況條件合理地選擇計量泵，具有較大的經濟意義和現實意義。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕