Page 109 - 《橡塑技术与装备》2024年2期
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测试与分析 郝之勇 等·齿轮泵在炭黑生产中输送 BS 溶液的应用效果分析
齿轮泵的结构见图 1 所示，当齿轮泵的主动齿轮 达卸车位，通过液体木质素卸料泵（P-108D）将液
由电动机带动不断旋转时，齿轮泵吸入腔齿轮脱开啮 体木质素卸到木质素原液罐（T-403）中储存待用。
合，齿轮的轮齿退出齿间，使密封容积增大，形成局 （2）根据炭黑生产造粒工艺要求，需要利用木质
部真空，油箱中的液体物料在外界大气压的作用下， 素原液罐（T-403）的木质素原液和水进行调配，配
经吸入管路、吸入腔进入齿间。随着齿轮的旋转，吸 制成适合生产不同炭黑牌号需要的木质素溶液，再将
入齿间的液体物料被带到另一侧，进入压出腔。这时 配制好的木质素溶液泵送到造粒机中，与粉状炭黑混
轮齿进入啮合，使密封容积逐渐减小，齿轮间部分的 合，从而实现炭黑造粒过程。从木质素原液罐 (T-403)
液体物料被挤出，形成了齿轮泵的泵出过程，这就是 到木质素溶液罐（T-404、T-405）实施布置。
齿轮泵的工作原理。为了保证齿轮灵活转动，同时又 （3）打开木质素配制原液输送泵（P-403A/B, 一
要保证泄露量最小，在齿轮端面和泵盖之间应有适当间 用一备，下同）前后阀门，关闭排液管及排气阀门。
隙（轴向间隙），对小流量泵轴向间隙为 0.025~0.04 mm， （4）在现场启动木质素配制原液输送泵（P-403A/
大流量泵为 0.04~0.06 mm。齿顶和泵体内表面间的间 B），先用于木质素原液罐 (T-403) 进行循环操作。
隙（径向间隙），由于密封带长，同时齿顶线速度形成 （5）把各个设备的设定值按照以下数值进行设定，
的剪切流动又和液体物料泄露方向相反，故对泄露的 从手动模式转换到自动模式后，用木质素溶液罐（T-
影响较小。这里要考虑的问题是 ：当齿轮受到不平衡 404、 T-405）进行操作，把水和木质素原液进行混合。
的径向力后，应避免齿顶和泵体内壁相碰，所以径向 表 2 BS 溶液配制参数设定表
间隙就可稍大，一般取 0.13~0.16 mm。 项目编号 设定数值 比率 备注
FT-4041 40 kg/h 0.1 木质素原液
FT-4042 360 kg/h 0.9 水
PT-4033 ≥ 3.5 kg/cm 2 - T-404 木质素溶液罐回流压力
指示
PT-4053 ≥ 3.5 kg/cm 2 T-405 木质素溶液罐回流压力
指示
LT-4045 高液位 1 800 mm - T-404 木质素溶液罐液位指示
LT-4055 高液位 1 800 mm T-405 木质素溶液罐液位指示
TE-4044 70±2 ℃ T-404 木质素溶液罐温度指示
TE-4054 70±2 ℃ T-405 木质素溶液罐温度指示
（6）在自动模式下流量稳定的话，按以上数值设
定水和木质素原液的比例后，从自动模式转换至级联
1— 轴承外环 ；2— 堵头 ；3— 滚子 ；4— 后泵盖 ；5— 键； 模式。
6— 齿轮； 7— 泵体； 8— 前泵盖； 9— 螺钉； 10— 压环； 11— 密封环； （7）启动木质素溶液罐搅拌器（A-404、 A-405）,
12— 主动轴 ； 13— 键； 14— 泻油孔 ； 15— 从动轴 ； 16— 泻油槽 ；
开启搅拌。
17— 定位销
图 1 齿轮泵的结构 3.2 BS 溶液泵送（齿轮泵，P-404A/B，
P-405A/B）
2.2 齿轮泵的工作特点
3.2.1 运行前巡检
（1）优点 : 结构简单紧凑、体积小、质量轻、工
（1）启动前确认 BS 溶液输送泵（P-404A/B，
艺性好、价格便宜、自吸力强、对油液污染不敏感、
P-405A/B，一用一备，下同）进口阀门是否打开，
转速范围大、能耐冲击性负载，维护方便、工作可靠。
并确认木质素溶液罐（T-404、T-405）底部排污阀
（2）缺点 : 径向力不平衡、流动脉动大、噪声大、
是否关闭。
效率低，零件的互换性差，磨损后不易修复，不能做
（2）关闭向炭黑制造生产线方向的泵头出口阀门。
变量泵用。
（3）通过 DCS 控制系统对压力控制阀（PIC-4043）
进行控制，确保其在手动模式下保持 50% 左右的开度。
3 BS 溶液配比及泵送工艺流程 3.2.2 启动
3.1 BS 溶液配比
（1）按照作业顺序启动动 BS 溶液输送泵
BS 溶液配制参数设定见表 2。
（P-404A/B，P-405A/B）。
（1）外购液体木质素（原液）利用槽罐车运输到
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