高宗明
中国黄金集团内蒙古矿业有限公司
摘要：结合往复式活塞隔膜泵的运行以及工作原理，从自身的往复式活塞隔膜泵工程实践应用经验出发，多角度分析了相应的设备的技术参数中的连续运转率及易损件的寿命和输送介质及运行工况参数等问题，最后还探讨了复式活塞隔膜泵所涉及到的核心技术，希望对于全面提升复式活塞隔膜泵应用水平具有一定作用。
关键词：复式活塞隔膜泵，技术参数，运行工况，关键技术
往复式活塞隔膜泵正是由于具有加固耐用、活塞泵压力高、结构简单且耐腐蚀等特点，这样能有效在输送高磨蚀固-液两相介质过程中具有较为广泛的应用，并能有效地解决密封元件易磨损的问题，具有一定广泛的应用空间。另外，考虑到隔膜泵的连续自动化运行、控制自动化以及运行成本等技术指标的优势，其未来也有着较为广阔的发展前景。同时，其所涉及到的技术较为复杂，涉及到橡胶密封、液压控制、机械电子等多个学科内容，在生产实践中对其可靠性要求往往比较高。
1 工作原理概述
针对隔膜泵的工作原理进行分析，主要是借助于减速机驱动曲柄滑块机构的原理，能实现选准运动变为实现运动，从而满足活塞往复的运行要求，从而实现橡胶隔膜在油介质作用下而呈现出凹凸运动，能有效呈现出周期性变化的矿浆容积，从而实现相应矿浆输送要求。借助于合理化的设计，能实现快速方便化的阀件、隔膜更换，维护及运行成本较低，这样具有较为广阔的应用前景。
2 引发隔膜故障的原因及构件寿命
2.1 隔膜故障的原因
在往复式活塞隔膜泵的运行过程中，我们还应充分重视隔膜故障问题，这也是进行技术参数优化应该注意的重要方面。在进行出料分析环节，往往会造成隔膜两侧存在着不同受力情况，在这样的作用下往往会造成损伤以及开裂等方面的问题，究其原因，主要是表现在如下两个方面：一是，考虑隔膜室所具备一定的体积，这样往往会存在着不稳定的进料情况，相应的压力太低情况下，如果存在着进料补偿器不合理设置，则会造成装置中料位不合理的情况，容易造成分离料浆的情况，由于没有足够的料则会造成空转问题，造成一定的撞击情况，从而增大了隔膜的变应力，容易造成相应的隔膜疲劳问题；二是，正是由于并没有将隔膜内空气进行排净处理，这样则造成气体体积随压力而变化，容易造成气锤问题，从而击破隔膜。另外，考虑到超过100℃的进料工况要求，则会造成隔膜老化问题严重，还容易存在着气泡问题，造成降低推进液的压力，从而引发隔膜受力的不平衡问题。
2.2 易损件寿命
结合隔膜泵的研究工作，隔膜使用寿命则是关键内容，为了全面保障满足隔膜的使用寿命要求，则应重视相应的膜片的使用寿命。正是由相应操作中所用的油，会造成易损件寿命方面的减少情况。
3技术参数
在设备的平均输出流、瞬时输出流量以及吸入及排出压力的基础上，结合自身的应用实践情况，重点探讨了连续运转率及易损件的寿命以及输送介质及运行工况参数等问题。
3.1 连续运转率及易损件的寿命
针对复式活塞隔膜泵的运行过程来说，连续运转率则是重要的参数，其所涉及到的易损件寿命主要为隔膜、过流件中的阀橡胶及其他金属阀件的寿命，其对于设备整体寿命具有重要意义。其中，隔膜泵的连续运转率往往都能满足93%-95%的范围，相应的单台流量则是大都能满足300m3/H，而最高压力为25MPa。从这个角度来看，其往往体现出工艺环节中的心脏输送作用，能保障相应的工艺系统的可靠、经济化运行。同时，隔膜泵越来越多地应用在柱塞泵、活塞泵以及油隔离活塞泵等相应的复杂工艺中，尽管可能前期具有一定的投入，但可以满足3-5年后的总体运行费用较低，具有较为明显的经济效益。
3.2 输送介质及运行工况参数
为了保证整个系统的安全可靠运行，则应在输送泵性合理化选择的基础上，则应严格控制相应工况要求，重点考虑以下几个方面的问题。
结合隔膜泵输送介质情况，大都是两相流体的矿浆，为了保障输送效果，则应有效控制浓度、最大沉降浓度、粘度等参数，这些都是进行泵内管路设计的重点内容。
针对变化的矿浆的物理性质情况，则容易造成大幅度降低吸入压力的情况，则会造成内部的气蚀问题出现。结合经验分析，大部分的隔膜泵的最小允许吸入压力范围的范围则为1.2kgf/cm2-1.5kgf/cm2；在较为恶劣的工况下，浓度超过55%，相应的输送的矿浆的最小允许吸入压力则为2.5kgf/cm2-3kgf/cm2范围，同样，如果再次增加浓度则意味着吸入压力的提升。
结合隔膜泵站的管路分析情况，主要涉及到隔膜泵站的管路中两种压力脉动，即泵流量变化而造成压力脉动，还有就是较为复杂的情况，具有一定的危险性，由于阀门打开而造成压力瞬变而造成的振动问题。结合相关资料，通过设置进、出料补偿罐的方式，能起到一定的抑制效果。
针对多台隔膜泵的作用情况进行分析，在运行中存在着相角相同的时刻，并体现出一定的周期性特点。这样就会造成瞬时流量峰值叠加的问题，这样当存在压力补偿装置的故障，则应严重破坏整个管路。因而，则应在多台泵间提出有效的解决措施，保障满足多台泵转速同步的要求，并能合理化进行泵间相角的分散。通过相关的分析，在考虑到多泵峰值叠加的影响，通过最佳相角峰值分散处理，像比单泵而言，相应的流量不均匀系数及振幅差值则是明显减少，这样能具有一定的最佳相角峰值分散的效果。
4核心技术
针对复式活塞隔膜泵的核心技术进行分析，主要涉及到相应的隔膜设计、进出料阀设计、活塞密封、进出料补偿、大功率动力端设计以及自动控制等方面的内容。随着科技的不断进步，整体的隔膜设计的基本内容主要涉及到相应的隔膜的几何尺寸、受力状态控制、材质等内容。
在进行隔膜设计的过程中，涉及到相应的隔膜材料的实验测试、力学性能计算、隔膜受力分析以及检测、PLC传感器检测技术、油量的自动化液压控制以及相关的液压元件的程序控制等。在具体的制造环节，则应保障相关关键部件的精度要求，特别应该重视制造工艺方面的精度要求。具体来说，相应的设计、制造以及选型过程，都对于隔膜应用寿命具有一定影响，从而也表达出一定复杂性特点。
为了全方位保障隔膜与活塞的油量动态化控制，则应重点关注到活塞密封性能问题，密封性能过硬则意味着油量变化小，能体现出较为稳定的隔膜受力要求，并能对于相应的使用寿命具有较小的影响。其中，借助于先进的自动控制措施，能有效保障系统的可靠性，能合理化借助于PLC调频措施进行流量调整的控制，还应不断扩展系统功能有效实现相应的机构润滑、冲洗、工作压力、隔膜行程的检测等调整。最后，还应设计友好的人机界面，以更加直观化满足隔膜泵的运行要求。
5 结束语
综上所述，往复式活塞隔膜泵在工业领域中具有较为广泛的应用空间，但由于其工作具有一定复杂性，当前只有荷兰、德国等少数国家具有比较高的制造水平，其往往具有比较高的价格。我国的隔膜泵的研发工作取得了一定的成绩，这里重点论述了结合自身工作经验中所涉及到的隔膜泵的技术参数及核心技术等内容，希望能有利于进而全面推动隔膜泵的技术的发展。
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