隔膜泵过压保护与监测的设计及应用.pdf

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1、GM石油／化I通用机械GMiHP班mtc“m＆c

2、托micf{l!HdHsfw安徽万纬工程管理有限责任公司(安庆246001)舒琦伟【摘要】介绍了双软管隔膜泵液压系统及双软管隔膜结构，过压保护、驱动液压力监测、液压油泄漏补偿等保护系统的设计，当液压缸出现超压时过压保护系统对其进行卸压，同时保护了软管隔膜、行程齿轮箱以及驱动电动机，防止其过载。结果表明该保护与监测系统提高了液压系统的安全可靠性，延长了双软管隔膜的使用寿命，满足液压隔膜泵的安全、稳定及长周期运行要求。【关键词】隔膜泵液压系统过压保护驱动液监测一，前言液压隔膜泵是在往复式柱塞泵的基础上，增加了隔膜腔室改进而来，它结合

3、了柱塞泵输出压力高和隔膜腔室结构简单、耐腐蚀、易更换等优点。普通的隔膜泵只有单层隔膜，液压油与输送介质靠单层隔膜隔离，若隔膜的控制盘密封性不好或隔膜破裂，则会发生液压油泄漏至输送介质而影响整个生产装置的运行。而液压双软管隔膜泵的液压油和输送介质被双软管隔膜及二者之间的驱动液完全隔开，避免了液压油与输送介质之间的泄漏。但如果泵的液压系统或双软管隔膜之间的驱动系统出现超压，则同样会引起软管隔膜的破损和行程齿轮箱及驱动电动机过载，因此，对双软管隔膜泵的液压系统必须采取有效的保护措施提高它的安全可靠性。中国石化安庆分公司炼化一体化炼油生产装置液压双软管隔膜泵输送固液混合物料介质，是装置

4、的关键设备。它的性能关系到整个装置的长周期稳定生产，为保证泵的安全可靠运行，对泵的液压和双软管4)调整支吊架系统，使其处于初始设计状态，并定期对支撑情况进行检查，保证猪尾管处于合理的受力状态范围。五、结语制氢转化炉进口猪尾管由于使用工况恶劣，同时』受支吊系统影响较大，在设计、选材和焊接过程中要重点关注，通过对猪尾管失效开裂的原因进行了讨论，并54}然嚣嬲：Ⅲ年黝提出了整改建议，希望对避免出现猪尾管失效开裂方面，具有一定的借鉴意义。参考文献[1]赵丽娟，张廷才．停工状态下转化炉上发夹管腐蚀开裂原因分析【J]。大氮肥，2006(6)。【2]肖向辉．化肥厂一段转化炉上发夹管开裂原因分

5、析[J]．石油化工腐蚀与防护，2005(2)．GM(收稿日期：2014／10／25)隔膜驱动系统设计了过压保护和监测系统。二．隔膜泵及液压系统结构1．工作原理液压双软管隔膜泵是由软管隔膜变形造成容积和压力变化，吸入和排出物料介质。双软管隔膜借助柱塞在液压缸内往复运动，使液压油产生脉动力驱动软管隔膜凹凸变形，即当柱塞向后移动时，液压缸内产生负压，使软管隔膜容积变大，介质腔产生负压。此时排出单向阀关闭，吸入单向阀打开，物料介质被吸入介质腔，柱塞运动至始点时，吸入行程结束；当柱塞向前推进开始排出行程时，液压缸中的液压油使软管隔膜容积变小，压力增大，使吸入单向阀关闭，排出单向阀打开，物

6、料介质被排出介质腔。液压系统反复作吸入和排出行程，泵连续输送物料介质。2．液压系统结构双软管隔膜泵液压系统由液压缸、柱塞、过压阀、泄漏补偿阀、驱动液压力监测系统、驱动电动机以及变频器等组成。电动机经变频器调速及减速齿轮箱减速，由联轴器连接柱塞行程齿轮箱驱动柱塞作往复运动，推动泵体中双软管隔膜输送物料介质。过压阀对液压缸进行过压保护，泄漏补偿阀对液压缸进行卸压后液压油的补量。初级和二级双软管隔膜之间注入水和防冻液混合的驱动液作为压力传递元件，传递过程中无压力损失。初级软管隔膜与被送物料介质直接接触，二级软管隔膜与驱动液直接接触，双软管隔膜及驱动液将液压油和物料介质完全隔离，即使初

7、级隔膜或二级软管隔膜破裂，也不会导致液压油渗入物料介质而影响整个装置工艺系统。驱动液压力监测系统对双软管隔膜驱动液的压力进行监测。双软管隔膜泵液压系统及软管隔膜结构如图l所示。3．设计参数液压缸工作压力6．8MPa，最高压力8．75MPa；柱塞直径为140mm，行程为200mm，最小往复次数39次／min，最大往复次数为52次／min。减速齿轮箱的减速比4．65：l，行程齿轮箱的减速比6．3：1；电动机功率75kW，转速1485“min。石油／化I通禹机械图1液压系统及软管隔膜结构1．吸入单向阀2介质腔3．初级软管隔膜4．驱动液5二级软管隔膜6．螺旋塞7驱动液感压开关8排出单向

8、阀9空气过滤器10过压阀11．液压油罐12．泄漏补偿阀13．柱塞14．液压缸过压保护与监测系统结构设计1．过压保护双软管隔膜泵在排料过程中若排料系统出现故障，例如，排出单向阀未打开或排出管道堵塞，会导致介质腔压力升高，使液压缸和软管隔膜产生过度受压而损坏，故设计过压保护安全阀在液压缸超压时将缸内液压油卸载，过压保护安全阀选择弹簧超压安全阀，其调压弹簧特性直接关系到过压阀过压保护的工作特性。过压阀安全保护起跳压力根据生产装置对泵的最高超压压力要求，预先设定调压弹簧的压力，并对过压阀进行过压保护