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【原】LSGB1000 / 64型隔水泵开启特性研究

来源 : 互联网
作者 : 118期刊网
发布时间 : 2019-03-19 03:58:25

第1章简介



1.1主题背景

泥浆输送泵是泥浆管道输送系统的核心[1]。根据不同的扬程,泥浆输送泵可分为三种类型:低升程离心泵,高扬程往复泵,离心泵和往复泵。泵之间的隔离泵[2]。在有色金属矿山中,由于需要资源再利用和环境保护,由它们生产的尾矿共同储存在尾矿池中,尾矿池与选矿厂之间的距离一般较远,特别是在非 - 高山和低地的平原区域,尾矿池的位置比浓缩植物的位置越来越远。尾矿运输的难度大大增加。基于这种情况,旧的低扬程头更多泵站不再理想。而且,这种运输方式管理极为不便,泄漏现象频繁,严重污染环境[3]。因此,沉阳大学于20世纪80年代开始开展国家项目,开发了一种高效,节能,环保的水分离泥浆泵[4],如图1.1和1.2所示,并于1997年通过了部长级审查。目前,该泵已广泛应用于有色金属矿山和化工矿山,是替代传统低扬程多级泵站的理想泵之一[5]。水分离泵是一种高扬程,高效率,高流量的渣浆泵。其功能是输送固体粒径小于4mm的两相流介质[6],如尾矿,细粉矿,水煤浆,污水处理厂污泥,电厂灰等,投资少,管理方便。 ,没有或少占用耕地,污染低,维护简单,赢得了相关公司的厚爱。目前,水分离泵具有:(1)水头和效率极高,备件磨损少,水可以多次循环使用[7],大大降低了运行成本。在隔离槽中,水和浆料被浮球分开,水可以传递动力,避免了运动部件与浆料之间的直接接触,从而解决了运动部件的磨损问题; (2)流量和扬程可根据需要调节,水分离泵的功率由离心式清水泵提供。由于型号众多,流量范围相对较宽。在调节范围内,无需更换隔水泵[8]的所有设备,只需更换清水泵即可调节输水能力和水隔离泵的水头; (3)水隔离泵工作频率低,各部件寿命较长,隔离箱容积大,泵内每个阀门开关频率较低,已经延长。流量组件的使用时间简单,易于维护[9]; (4)为了便于自动控制流量,根据制造商的要求,可以使用变频调速装置[10]; (5)上位机操作台可在现场远程控制和显示设备操作的实时情况,方便制造商了解实时设备输送量和管道系统的压力[11] ; (6)从经济角度讲,相对而言,水隔离泵更经济,现在被许多相关公司广泛使用。

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1.2国内外研究现状

近几十年来,国内外公司正致力于以下四个方面的渣浆泵:(1)运行性能:大流量,高扬程,满足大型管道梯度和长距离的要求[13]; (2耐腐蚀和耐磨性:设备和执行器耐磨损,长期安全使用,可输送高浓度浆料;(3)效率高:传动效率高,能耗低,运行成本低;(4) )其他方面:整体质量轻,结构简单,管理方便,操作简单可靠。隔水泵由清水泵,清水阀,止回阀,隔离设备,控制组成。经过几十年的改进和发展,其优良的特性非常适合国内采矿业,化工业等领域。水分离泵现已成为一种运行可靠稳定,智能化程度高的尾矿泵。 ,管理极其简单方便,已在s领域占据绝对优势

中国的管道运输匆忙,以及越来越多的国内外企业。注意水隔离泵的研究和创新[14]。目前,它已被广泛用于许多聚光器中。

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第2章LSGB1000 / 64水隔离泵间隙阀的特性



2.1 LSGB1000 / 64水隔离泵简介

LSGB1000 / 64隔水泵主要由PLC控制系统,液压站,六个清水阀,隔离罐和六个止回阀组成。 LSGB1000 / 64水分离泵是一种高扬程,高流量,高效率的泥浆输送泵。从供给泵18向三个隔离罐A,B和C的浮球的下部供应浆料。同时,高压清水泵用于向上部供应清洁水。隔离罐A,B和C的浮子的一部分,水用作电源。通过浮子13-15,水压传递到浆料,浆料通过浆料管输送到指定的统一存储器。由微机控制系统22控制的液压站21驱动六个淡水阀1-6交替地打开和关闭,以确保三个隔离罐A,B和C的不间断排放和抽吸。通过来自管道的反馈信息在压力检测器16,17中,企业的相关人员可以通过微机控制系统22实时监测信号。

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2.2 LSGB1000 / 64隔水泵清水阀

水隔离泵清洗阀是水分离泵系统中的一个重要的控制阀,带有六个清洗阀。隔水泵清水阀主要由下阀体,阀芯,阀座,阀杆,上阀体,液压缸,法兰和密封圈,密封盖,压板,挡块等开闭装置组成。如图2.2所示。由于水隔离泵以交替循环运行,不间断的进料和排料,水隔离泵隔离罐和清水阀在交变压力下运行。此时,罐内的液体和液体被高压压缩,即在高压下弹性变形状态下,一旦淡水阀打开,罐内的能量和阀门就会被释放瞬间,这将直接导致隔离池和清水阀的巨大液压冲击[28]。此时,清水阀的阀杆容易破裂。油箱和管道设备瞬间会产生巨大的振动,噪音非常大[29-30]。因此,为了满足高压隔水泵清水阀的正常使用和泵系统振动引起的巨大噪声,有必要对隔水泵清水阀进行改进和优化,并进行研究。隔水泵清水阀的振动机理。减少振动的负面影响。

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第3章LSGB1000 / 64水隔离泵清除阀主要部件.......... 13

3.1法兰尺寸..... 13

3.2无缝管的尺寸........ 14

3.3阀体和密封副的尺寸.......... 15

3.4确定阀杆的设计和检查...... 19

3.5液压缸设计........ 23

3.6水隔离泵淡水阀主要部件的建模.... 26

3.7本章摘要......... 32

第4章水隔离泵间隙阀的振动分析和结构改进... 33

4.1水隔离泵清除阀振动机构......... 33

4.2水隔离泵清除阀振动噪声源........ 34

4.3隔水泵清水阀的振动改进措施.... 34

4.4本章摘要......... 37

第五章水阀阀体结构优化设计......... 39

5.1有限元方法理论概述....... 39

5.2 ANSYS Workbench软件简介.... 41

5.3阀体结构的有限元分析.......... 42

5.4阀体结构优化分析..... 48

5.5本章摘要......... 51



第六章茎的结构分析



阀杆是水隔离泵水清洗阀最重要的部件之一。上端连接到致动器,下端被提升。阀芯不仅承受工作介质的压力,腐蚀和腐蚀,而且在其端部还具有连接机构。满足淡水阀门和管道设备的安装要求。由于淡水阀非常频繁地打开,需要每分钟打开两次或三次,并且每天不间断运行,淡水阀中的高压和低压循环交替。

当淡水阀打开时,阀门中的高压和低压瞬间打开。清洁水阀的阀杆很容易损坏。虽然第三章对清水阀结构的设计进行了强度校核和剪切力检查,但在实际运行情况下,当清水阀打开时,阀杆仍容易破裂。本文采用有限元法和理论强度。检查方法[47]分别验证了设计的阀杆的强度。



6.1阀杆结构设计分析

由于阀芯与阀芯的T形槽部分之间的接触面积相对较小,因此阀杆易于破裂。在第二章中,阀杆采用结构设计并进行了强度校核,虽然阀杆设计符合传统的设计标准,但由于水隔离泵透明阀是非标准阀门,计算公式用于淡水阀的设计尚不成熟,存在一定的设计盲目性,而且往往采用过去设计方法会导致阀杆。头部和阀芯的T形槽部分的直径是不合理的,并且不符合实际使用,如图6.1和图6.2,横截面I和II [48]所示。更重要的是,当淡水阀打开时,阀杆受到最大轴向拉力。由于阀中的循环交替的高压和低压,水阀破裂的可能性进一步加剧。在实际运行条件下,理论上由高压淡水阀计算的最大轴力通常乘以1.2的安全系数,以防止在交替循环压力下阀杆突然变化引起的脆性断裂,但尽管如此,我们仍然发现清水阀的阀杆在使用一段时间后仍然会变脆,如图6.3和图6.4所示。在阀杆加速度和其他变量难以求解且难以进行有限元动力学分析的情况下,本文基于材料力学冲击应力动态载荷系数[49]求解方程并借鉴经验近年来高压水阀杆的改进[50],其安全系数为1.35。


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结论



本文研究了LSGB1000 / 64隔水泵清水阀的开启特性,以更好地解决水隔离阀打开时阀门内高低压液体引起的强烈冲击和振动问题。淡水阀的使用寿命得到改善。本文研究了LSGB1000 / 64隔水泵冲洗阀的特点。完成了清水阀的结构设计。结构设计完成后,在阀芯部分设计先导卸荷阀,然后以UG为造型工具。建立了上阀体和阀杆的参数模型。 ANSYS Workbench用作优化分析平台,以优化上阀体的壁厚。优化结果达到16.7%。最后,将有限元方法应用于阀杆。核和理论强度检查证实,当新鲜水阀打开时,阀杆满足测试条件的要求。

(1)LSGB1000 / 64水隔离泵清水阀的结构分析和设计,公称压力PN = 6.4MPa,公称直径DN = 300mm,满足LSGB1000 / 64净水泵用于清水阀的结构要求,和设计对水阀的组件进行建模,绘制出装配图和爆炸图。

(2)设计先导卸荷阀,在阀芯中间位置采用锥形释放孔,打开水清洗阀,提前释放高压能量,防止高低压瞬间泄漏连接并造成严重的振动和损坏。

(3)结构静力分析设计的上阀体满足其强度和刚度要求,满足试验条件下的使用要求,优化阀体壁厚,优化率达到16.7%;阀体壁厚设计公式进行了修正,修正系数为0.83。

(4)采用有限元法和理论强度校核法对设计的阀杆进行了分析。经过两个方面的分析,当新鲜水阀打开时,阀杆满足高压和低压往复循环。使用环境。

(5)t的有限元分析

上阀体和阀杆为水隔离泵系统中非标准阀门的未来设计提供了一种实用而成熟的方法,为产品的可靠性提供了参考。 性质得到保证。 可以看出,有限元技术论文降重可以大大提高未来水阀设计的设计水平。

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参考文献(略)


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