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时间:2020-03-26
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1、理论·实践双液同步气动注浆泵的构思徐刚(镇江宝城注浆设备有限公司, 江苏 镇江 212125)摘要:气动注浆泵由于吸浆、排浆无法同步运行,造成注浆泵工作周期延长,可能引起浆液凝固,从而影响设备运行的安全性和稳定性。将注浆泵内部结构进行改进后,大大提升了注浆泵的工作效率。文章从注浆泵结构、工作原理两方面进行对比,说明双液同步注浆泵的改进构思及改进后的效果,改进后气动注浆泵实现双液同步,并提高了注浆泵工作效率。关键词:注浆泵;双液;同步;我国传统注浆泵采用双作用气缸,利用活塞杆的往返运动当活塞杆2向左运动时,推动柱塞一起向左运动,此时
2、柱带动柱塞运动,完成吸浆、排浆过程。其中排浆方式为交替式,塞的运动使浆缸2中压强减小,吸浆单向阀中的钢球所受到的注双液浆时,交替出浆的形式,容易引发安全事故。随着注浆泵压强减小,而与外界连通的压强不变,这就造成钢球下部所受施工环境的多边形及复杂性,工程施工对注浆泵的工作性能要到的压强大于上部所受到的压强,上下表面所受到的压力不求逐渐提高。根据传统注浆泵在施工运行中出现的问题,对气等,推动钢球向上运行,打开吸浆排气阀,完成吸浆过程。同时动注浆泵进行改进升级,以实现双液同步的目的。活塞杆1连同活塞1向左方运动,浆缸1中的压强增大,而浆
3、缸1改进前注浆泵的结构及工作特点1中吸排浆单向阀中钢球外侧的压强不变,对于排浆阀中的钢球而言,此时下侧压力大于上侧压力,钢球被顶起,处于打开状(1)改进前注浆泵内部结构 排浆单向阀、排浆钢球、吸浆态,浆液排出。单向阀、吸浆钢球、柱塞(1,2)、浆缸(1,2)、活塞杆(1,2)、气缸活(3)改进前注浆泵运行状况评价 由以上工作过程分析可塞、气缸筒和端盖等。其中注浆泵两侧为两部分相同的吸浆、排知,改进前注浆泵在工作过程中,浆缸1和浆缸2的吸排浆工作浆出口及部件,具体结构见图1。无法同时进行,始终处于双方交替进行的状态,容易引发安全(2
4、)改进前注浆泵工作原理 注浆泵工作时,柱塞2向左事故。首次改进思路定位,将浆缸由两侧转为同侧,以达到缩短运行时,浆缸2中的吸浆阀处于打开状态,而排浆阀处于关闭吸浆、排浆时长的目的。结合工程生产的实际需要,应对注浆泵状态,同时浆缸1中排浆阀打开,吸浆阀关闭,完成一次吸浆、进行改进,以实现吸浆、排浆的同时性、连续性及稳定性。排浆工作流程。柱塞1向右运动时,浆缸1和2中的吸浆阀及排2改进后的注浆泵的结构及优势浆阀的闭合状态互换,完成另一次吸浆、排浆过程。两个吸排浆过程交替进行,完成设备的工作循环。具体工作原理为:阿伏(1)改进后的注浆泵
5、结构 改进后注浆泵结构与之前差异伽德罗定律:PV=nRT(其中P为压强,V为气体体积,n气体较大,主要包括的组件有:闷盖、浆缸、浆缸活塞、阀座、阀门、的物质的量,R为常数,T为温度)由公式可知,当气体物质的弹簧、排浆口、活塞芯、吸浆单向阀、吸浆钢球、吸浆口、阀托等。量、温度不变时,气体的压强与气体的体积成反比,体积增大改进后的注浆泵,在两侧的浆缸中分别安装了浆缸活塞,浆液时,压强减小,反之,体积缩小时,压强增大。通道设于活塞芯内部,安装单向阀,浆缸下侧单向阀和活塞将浆缸分为两部分,有杆腔浆缸和无杆腔浆缸。改进后的浆缸内单向阀由阀座
6、、阀门和弹簧组成。见表2。(2)改进后注浆泵工作原理 气缸内气体压缩做功,推动气缸内活塞杆及活塞向左运动,此时,左侧为无杆腔浆缸,右侧为有杆腔浆缸。吸浆单向阀保持关闭状态,处于浆缸左侧的浆液在压力作用下顶开阀门,进入浆缸右侧,并从右侧的排浆口排出。与此同时,气缸活塞带动右侧浆缸内的活塞向左侧运动,活塞内的单向阀受到弹簧和浆液两种压力,在压力差作用下保持关闭状态。活塞右侧浆缸内气体压强减小,外侧压强不变,吸浆图1改进前注浆泵结构图单向阀中的钢球在外界压力作用下向上抬起,打开吸浆阀,浆液通过入口进入右侧浆缸内,而浆缸左侧浆液则在活塞作
7、用下,通过排浆口排出。(3)改进后注浆泵优势分析 ①改进后的浆缸在结构上进行了进一步优化。单向阀组成包括阀座、阀门和弹簧,阀门由橡胶阀片和阀托组成,橡胶阀片和阀座之间的锥面密封方式要优于钢球、阀座之间的密封性;单向阀受弹簧和浆液双重压力,当单项阀需要闭合时,弹簧一侧的浆液压力与弹簧压力共同作用在单向阀的阀图2改进后注浆泵的内部机构下转168页154
8、2015年06月理论·实践的温度为-158.1℃表5LNG进出高压泵的工艺参数高压泵的工艺计算物流温度℃压力MPa流量kmol/h4LNG进高压泵-1621.03.41×10LNG进出
9、高压泵的工艺参数如下表3所示:4LNG出高压泵-103.41×10表3LNG进出高压泵的工艺参数利用HYSYS模拟高压泵,可以得到高压泵的轴功率为物流温度℃压力MPa流量kmol/h44291kW,LNG出高压泵的温度为-157℃。LNG进高压泵-
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