隔膜泵阀盖优化

刘志勇

（国家电投集团山西铝业有限公司，山西 原平 034100）

关键字：隔膜泵；阀盖；漏料；密封

隔膜泵是氧化铝拜耳法工艺溶出系统的重要设备，其工作原理为：利用隔膜将矿浆和液压系统隔开，通过活塞往复运动使液压油产生压力带动隔膜往复运动来交替控制进出口单向阀的启闭来完成矿浆的输送[1]。我公司压溶一车间溶出隔膜泵房现有3台TZPM2000型进口隔膜泵，主要特点为三缸单作用，正常运行时进口压力为2.6-3.5bar,出口压力为58-61bar，最高压力为90bar,主要目的是为溶出机组提供高压条件。

图1 TZPM2000型隔膜泵

1 目前存在的问题及原因分析

隔膜泵阀盖与阀室配合安装，中间安装阀盖密封垫，通过紧固阀盖，挤压密封垫，达到密封效果、防止料浆泄漏。在隔膜泵实际运行过程中，发现3台隔膜泵均出现阀盖位置频繁漏料的情况，有时出现喷料的情况，导致临时停车检修。检修时，发现阀盖密封垫出现挤烂、断层的现象[2]。

针对以上情况，通过查找资料，测绘、对比阀室、阀盖、密封垫的尺寸和配合，发现阀室有一个密封尺寸390mm，配合对应阀盖密封尺寸（384mm）偏小，导致阀盖在挤压密封垫时，只能挤压密封垫3/5的宽度,如果阀盖压偏时，挤压密封垫不足2/5的宽度。由于密封垫结构为内部橡胶，外部包裹帆布，当挤压宽度不足3/5时，容易在帆布与橡胶结合面产生断裂，导致密封失效，继而引起漏料[3]。

图2 隔膜泵阀盖、阀室、密封安装简图

2 阀盖优化方案

针对上述问题原因，通过对同类型泵类的对比研究，决定对阀盖进行以下优化改造：

（1）设计阀盖、阀箱配合间隙为0.5mm,将阀盖密封处直径尺寸由原来384mm，优化为389.5±0.1mm;阀盖密封处高度尺寸由原来的14mm，优化为15±0.1mm;阀盖密封处宽度尺寸由原来的10mm，优化为12.5±0.1mm。

（2）设计选用阀盖材质为耐磨材料16Mn。

（3）设计阀盖密封处在加工时不留倒角，以免安装后，在挤压发改密封时，倒角将密封压伤。

（4）设计阀盖密封的径向压缩量为0.5-1mm，阀盖密封尺寸由365×385×10mm优化为370×390×12mm。

阀盖优化后后，漏料问题彻底解决，密封垫达到正常使用要求。通过阀盖的优化改造，隔膜泵阀盖频繁漏料彻底治理，隔膜泵因阀盖漏料导致的停车检修次数由原来的8次/月，降为0次，基本上消除了因阀盖漏料导致的停车检修，大大减小工人的劳动量；密封垫平均使用寿命由不足7天，提高至30天，节约备件费用每月约2400元，每年约2.88万元，实现了降本增效。

图3 阀盖优化改造前（漏料）、后（正常）使用效果对比照

图4 阀盖优化前（密封垫压烂，密封失效）、后（密封垫正常）对比照

3 结语

对压溶一车间溶出3台隔膜泵阀盖优化，不仅极大地缩短了非计划停车检修时间，降低了隔膜泵出口阀室的检修频率，还节约了成本，同时减少了隔膜泵阀盖漏料、渗料的现象，有利于隔膜泵现场文明治理达标，成功实现了降本增效。通过此次阀盖优化，还绘制了详细图纸及加工要求，有利于材料员对备件的验收，同时阀盖、阀盖、密封的配合选用，以及压缩量的选用，可陆续推广到其他隔膜泵的漏料治理中。