煤浆泵

兖矿国泰化工有限公司生产装置的气化车间采用对置式四喷嘴气化炉水煤浆加压气化工艺。该气化炉工作压力为4.0MPa。气化炉的高压煤浆是由高压煤浆泵提供的。高压煤浆泵在工艺流程中的作用是抽取煤浆槽V1201内的水煤浆，加压至6.0MPa经新型预膜外混式烧嘴(X1301)雾化后进入气化炉燃烧生成合成气。高压煤浆泵对水煤浆加压气化是非常重要的设备，公司采用2种类型的高压煤浆泵，其中一种为FELUWA Pumpen有限公司制造的、型号为GL200／200—2K160-4SM460HD的双作用软管隔膜往复式泵；另一种为Weir Netherlandsb.v，公司制造的、GEHO PUMS型号为ZPM700的活塞式隔膜泵。通过实际使用说明，FELUWA Pumpen产品优于GEHO PUMS。

1 工作原理.

2种类型的高压泵的工作原理基本相似，都是使输送介质与活塞不直接接触，而是由一个橡胶隔膜将其隔开，这样设计将泵的易损件数量降到最少。

GEHO PUMS电机带动减速机，减速机通过齿式联轴器推进齿轮副转动，齿轮副的大齿轮与曲轴连为一体，曲轴上的连杆与同活塞杆相连的十字头相连，这样曲轴的旋转运动就可转化为活塞的往复运动，从而完成液力端的抽吸及排出煤浆过程。推进液系统通过监测杆对隔膜行程的监测，然后把信号送给PLC，由PLC控制补排油。保证泵正常运行。

FELUWA Pumpen由V形皮带推进器和减速箱的减速作用，使得电机转速降低到冲程齿轮箱的传动速度。冲程和减速组合箱将旋转运动转换为往复运动，然后将速度降低到活塞所需的冲程次数。活塞在气缸内作往复运动，排出大量的液压油，从而带动隔膜移动。随后通过活动的液体激活泵软管变形。活塞向前运动时，挤压泵的软管，通过软管收缩排出其中的煤浆，且不断用泵膜片将隔膜和泵软管之间的传动液体与活塞和隔膜之间的液压油分离；活塞向后运动时，前泵压头隔膜向内抽吸，而泵软管则恢复其原形，即圆柱形，这样该泵头就会产生真空，从而使煤浆从阀门底部(吸入口)流入泵软管。在活塞前向冲程期间，液压油将隔膜向前推动，传动液体以活塞排出的液体量挤压泵软管，从而迫使煤浆通过压力阀流入垂直总管。活塞每个冲程液压油都通过机械控制补排1次。

2 开停车操作比较

FELUWA Pumpen操作简单方便，但开车前应检查曲轴箱、减速机箱、推进液贮油箱内液位；泵出口软管隔膜缓冲器蓄能器内氮气压力是否在5.6MPa，入口软管隔膜缓冲器蓄能器内氮气压力是否在0.1 MPa；检查各压力表指示是否正常；检查润滑油滤网前后阀门是否打开，旁路阀是否关闭。然后再确认管线是否畅通，打开煤浆槽底部的放料阀和煤浆给料泵入口管排放阀，有煤浆排出，则管线畅通，然后关闭两阀；如果不通，要进行冲洗。一切正常后就可以启动泵。启动泵前应先等变频器运行后启动润滑油系统、主电机打清水循环，然后等切换煤浆后打远控，由控制式控制，这样FELUWA Pumpen便开车成功。

而GEHO PUMS开车操作比较复杂，开车前的检查与FELUWA Pumpen基本相同。启动前先送上电，然后启动润滑油系统、推进液系统。再进行工艺处理：开泵吸入管线上冲洗水阀向泵内注入新鲜水；当隔膜室内充满水后，关闭泵出口导淋阀；打开隔膜室推进液端排气阀对推进液端进行排气；将推进液泵投自动状态，给、排油投自动状态，观察推进液压力在0.5～1.0MPa范围内且稳定时，手动按下PLC控制箱上“推进液供给”按钮，向隔膜室内补入推进液，同时还要注意油箱油位，油位下降要及时补油。当4个隔膜室推进液排气管排出的推进液内无气泡且PLC控制箱上4个补油指示灯全部熄灭时，关闭推进液排气阀，稍开泵出口

导淋阀；对泵进行手动盘车；盘车过程中当发现有补油指示灯亮时，暂停盘车，等该补油灯熄灭时继续盘车；继续盘车当确认控制箱上再无补油灯亮时，停止盘车，关闭泵出口导淋阀，工艺处理结束。然后再启动主电机打清水循环，等待切换煤浆后打远控，由控制式控制。

相比较，FELUWA Pumpen没有烦琐的工艺处理操作简单，员工劳动强度轻。停车时2种泵没有什么区别。

3 泵的结构比较

3.1 隔膜缓冲器的不同

由于往复式泵随着活塞的周期移动，泵的输送压力和流量呈周期波动，为了补偿脉动输出和平稳压力峰值，两类泵都设置隔膜缓冲器。设置隔膜缓冲器同时还可以防止泵内及周围产生振动和噪音，最大限度降低泵及齿轮箱的磨损，保护测量仪表，防止阀法兰螺纹连接处的泄漏，避免NPSH低时产生气蚀。

GEHO PUMS的隔膜缓冲器是由隔膜缓冲罐、GEHO隔膜脉动挡板及相应的附属部件组成。GEHO PUMS是隔膜缓冲器通过GEHO隔膜脉动挡板把输送的煤浆和氮气隔开，当输送压力达到峰值或有过多的煤浆流量出现时，GEHO隔膜脉动挡板在煤浆上面被压缩而在泵的吸入冲程被释放出来，然后煤浆又回到排出管，因而相应地使脉冲降低到了最小程度。

FELUWA Pumpen是FELUWA软管隔膜脉冲缓冲器，它是由软管隔膜脉冲缓冲器、气囊式储能器及储能器自动充气装置。脉冲器的连续充气通过泵头上的内置活塞压缩机来实现。这样就可保证吸入口和排出口压力流量更稳定，更好地起到对泵的保护作用。

3.2 进出口的单向阀

GEHO PUMS只有1只锥形带弹簧的单向阀，由弹簧的变形决定阀门的行程。这种阀门行程相对FELUWA Pumpen的单向阀行程大，容易在阀门处沉积煤浆，在阀门处卡的可能性比较大。而FELUWA Pumpen采用盒式设计，进出口单向阀是带球面阀阀球挡杆，而且是采用双阀门带软密封的球阀，确保了几乎气密的密封，软密封的挤压提供了金属座外的辅助密封。不但密封效果好，同时还更有效地防止大颗粒沉淀在阀门处而卡住单向阀。FELUWA Pumpen即使煤浆大颗粒卡在一个单向阀处，但另一单向阀还可以工作，不至于停车检修。在公司试车阶段，2台GEHO PUMS都出现煤浆大颗粒卡住单向阀的情况，只得拆开单向阀对进出口进行冲洗。另外，在系统运行期间由于细铁丝进入GEHO PUMS，在泵的入口单向阀处卡住，使泵不打量而引起系统跳车。 FELUWA Pumpen单向阀盒式设计可借助顶丝很容易把阀门拆除，公司在安装FELUWA Pumpen的阀门声学监测器拆除单向阀时比拆开GEHO PUMS的单向阀劳动强度小，且用时间少。这些表明FELUWA Pumpen进出口单向阀出故障率小，还有利于检修。同时FELUWA Pumpen进出口流线是直线流动通道设计，使煤浆流动无流向变化，同时没有死角使煤浆沉积。

3.3 隔膜的区别

GEHO PUMS高压煤浆泵只有平隔膜，而FELUWA Pumpen泵是软管和隔膜。GEHO PUMS通过活塞移动推动推进液，再通过推进液传递压力使平隔膜发生变形，从而使隔膜室压力变化来使煤浆吸入排出。当平隔膜破损就需要马上停车检修，否则导致推进液端和安全阀的损坏，且平隔膜直接与煤浆接触，容易损坏。而FELUWA Pumpen软管隔膜活塞泵，采用平隔膜的原理再借助于额外增加的柔性软管(软管隔膜)得以改进。被输送的煤浆仅直接与内侧和输送的阀门相接触，煤浆和推进液被平隔膜和软管隔膜隔离开，不但保护了隔膜，同时平隔膜和软