奈莫NEMO(r)泵在水煤浆生产线应用的探讨

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2023-09-2210:48:12

作为一种新型煤基流体清白环保燃料，水煤浆既保存了煤的燃烧特性，又具备了类似重油的液态燃烧应用特点。文章从实践出发,主要介绍了水煤浆的技术特性，制备工艺，奈莫泵的结构特征，奈莫泵的结构特点,输送水煤浆的安全性,可靠性，稳定性的比较和论述。

文/魏建胜

任职于德国耐驰（兰州）泵业有限公司

水煤浆是20世纪70年代中期发展起来的一种新型煤基流体清白环保燃料，既保存了煤的燃烧特性，又具备了类似重油的液态燃烧应用特点。它是以70%左右的煤，30%左右的水，1％的化学添加剂经过一定的加工工艺混合而成，具有石油一样的滚动性和稳定性，可以用泵输送。奈莫NEMO(r)泵是德国耐驰公司生产的容积式单螺杆泵，其在世界上的注册商标为奈莫NEMO(r)泵，在欧洲的水煤浆生产线已成功应用多年。其全资子公司耐驰（兰州）泵业有限公司于1993年开始在中国生产销售奈莫NEMO(r)泵；1995年开始在我国水煤浆生产厂及发电厂生产线中使用，经过近几年的研究摸索和不断的改进，奈莫泵在水煤浆生产线的使用日趋稳定，安全、长寿命的特点使奈莫NEMO(r)泵成为水煤浆生产厂、发电厂连续化、自动化生产的首选输送设备。

水煤浆的制备工艺中使用奈莫NEMO(r)泵的典型工序

水煤浆制浆工艺寻常包括破碎、磨矿、搅拌与剪切，以及为剔除最终产品中的超粒与杂物的滤浆等环节。磨煤是水煤浆制备过程中的关键环节，一般水煤浆生产线采用的湿法球磨机工艺，从最初的球磨机出来的原料水煤浆一直到稳定处理，均匀熟化再到储浆罐都要使用奈莫NEMO(r)泵输送，而在各工序中奈莫NEMO(r)泵的选型又有其特点缓冲桶水煤浆输送泵

从球磨机出来的水煤浆经缓冲桶中缓冲，然后泵送到稳定罐，缓冲桶中的水煤浆基本没有添加剂，很简单沉淀；所以在泵的选型中应多考虑泵的超压问题，寻常泵的设计出口压力为0.3～0.6MPa但在实际应用中泵在启动的前50秒要达到0.8MPa；所以泵选型时要保证泵的出口压力，功率满足0.8MPa的要求。稳定罐水煤浆输送泵

水煤浆输送到稳定罐中要添加稳定剂，由于水煤浆终究是一种由固、液两相粗分散体系，煤粒又很简单自发地彼此聚结。在重力或其他外加质量力作用下，发生沉淀是不可避免的。为防止发生硬沉淀，必需参与少量的稳定剂。稳定剂是非离子复合型添加剂，有两方面的作用：一方面使水煤浆具有剪切变稀的流变特性，即当水煤浆静置存放时有较高的粘度，开始滚动后粘度又可迅速降下来；另一方面使沉淀物具有松软的结构，防止产生不可恢复的硬沉淀。

此工序中的奈莫NEMO(r)泵压力要求为4～6MPa，主要参数如下

名称型号/规格数量流量(m3/h)功率(PowerkW)输浆用单螺杆泵NM125SY02S08B270～11037

混匀熟化罐水煤浆输送泵

水煤浆输送到混匀熟化罐中要添加分散剂，分散剂是一种表面活性剂；由于煤炭的表面具有猛烈的疏水性，与水不能密切结合成为一种浆体，在较高浓度时只会形成一种湿的泥团。在制浆中参与少

量的分散剂改变煤粒的表面性质，使煤粒表面紧紧地为添加剂分子和水化膜包围，让煤粒均匀地分散水中，并提高水煤浆的滚动性。

此工序中的奈莫NEMO(r)泵压力要求为4～6MPa，主要参数如下：

名称型号/规格数量流量(m3/h)功率(PowerkW)输浆用单螺杆泵NM125SY02S08B2130-18055

奈莫NEMO(r)泵输送水煤浆的结构特点比较长的泵体的吸入室

如下图，泵体的吸入室比较长，其优点在于水煤浆从吸入室流入，到达转子与定子端处时减少了湍流，使得水煤浆进入转子，定子工作腔体时更加平稳，减少泵体的震动；同时因泵传递扭矩的联轴杆是偏心旋转的,联轴杆越长，则转动的偏心角越小，万向节中销的磨损小，寿命越长；大大增加了泵的整体使用寿命。轴密封

因水煤浆有微小颗粒，轴端密封的稳定可靠性，是保证现场清洁卫生的关键；奈莫泵在几年的应用中，在轴封处做了独特的改进，密封安装位置预留了足够空间，便利检测维修，不会因追求紧凑而

导致密封拆卸困难。填料采用浸油脂的德国NETZSCH进口填料，可以自润滑，减少磨损，保证密封处不会泄漏。独特的万向节

万向节外径小，更利于介质滚动。万向节外面光滑，没有扎丝或捆扎带，拆卸便利，不用专用工具，而且防止纤维状的物料缠绕在万向节上。

奈莫NEMO(r)泵的万向接是德国耐驰的专利设计，有4种型式，最常用的是销子式结构，传动轴的力矩通过销子传递到连轴杆，连轴杆再传递到转子；销子和销子护套之间是充满了润滑油的密封腔体，骨架橡胶防护套的结构不仅保证油腔的紧凑密封，使润滑油可以对销子起到润滑作用，同时还可以防止水煤浆进入到销子孔，直接磨损销子。销子与传动接头，连轴杆之间的连接销孔设计为喇叭口状，可以很好地随动，防止扭断销子。

万向节的销子采用带销套的设计，用于磨蚀性和腐蚀性的介质，当销子或销套磨损时，只需拆下销套或销子，不用更换连轴杆和转子

定子的倒角结构利于水煤浆进入工作腔

定子的入料端采用大倒角设计,目的是使介质十分简单进入到定转子工作腔,介质流畅的进入,防止进料不足引起的干运行磨坏定子。定子的两端橡胶翻边设计，可以起到自密封作用，取消了O型密封圈，密封可靠而又易于拆卸。

定子完全采用德国生产的原装件，保证定子材料特别配方成份的可靠性，及定子腔曲线的吻合性。转子定子组的协同

奈莫NEMO(r)泵的工作是利用一个螺旋面的转子与一个内螺旋面的定子相互啮合产生密闭的空腔，当转子转动时，密闭的空腔轴向移动，空腔中的介质随之移动，从而达到输送介质的目的。奈莫NEMO(r)泵的转子寻常由钢材制造，定子寻常用橡胶制造，即在模具中把橡胶压注到钢管内成形的。为了提高密封腔的密封性能，钢件的转子直径尺寸大于橡胶定子的内孔尺寸，为过盈协同。当水煤浆的温度变化时，钢管内的橡胶随介质温度的变化体积也会发生变化，由于橡胶压注在钢管内，橡胶的体积改变时就会使定子地内螺旋面的直径尺寸发生变化，当体积膨胀时空腔直径尺寸减小，反之当温度降低时，体积减小，定子空腔尺寸就会加大。奈莫NEMO(r)泵为了适应由于温度改变引起的定子空腔尺寸的变化，而不影响奈莫NEMO(r)泵地工作性能，奈莫NEMO(r)泵采用调整转子几何尺寸的方法来实现的。奈莫NEMO(r)泵标准规定转子的温度按每20?C分一档。奈莫NEMO(r)泵在水煤浆输送各工序中的转子有特别的转子加工偏差控制。

用户在提供介质温度时必需客观正确，实事求是，不能扩大缩小。当用户的输送介质范围比较宽，跨越在两档范围内，甚至于在三档范围内，奈莫NEMO(r)泵在制造转子时一般按经常使用的介质

温度做转子。考虑到转子过盈加大，摩擦加剧，摩擦损失加大，可适当加大配带原动机的功率。当温度降低定子的空腔尺寸增大，引起过盈量减小，假使温度在降低一档内变化，寻常不会影响奈莫NEMO(r)泵的性能，其原因主要是奈莫NEMO(r)泵的转子与定子在正常协同时已有一定量的过盈，温度变化一档不足以改变过盈性质，只是减少了一些过盈量，对奈莫NEMO(r)泵制造定子的密封性能影响不大。

定子完全由德国进口，转子采用专用数控转子加工中心加工，由德国耐驰总部提供图纸和程序，保证了定子与转子的密封线的吻合性。转子表面抛光，光亮度达▽8，防止转子磨定子，定子反过来再磨转子的恶性循环，大大提高了定子与转子组合的整体寿命。材质

定子材料选用特别配方的德国原产CB,特别适合于水煤浆输送，耐酸碱，耐磨蚀，寿命长。转子材料选用工具钢，表面进行硬处理，增加了耐磨性。奈莫NEMO(r)泵使用中本卷须知

*泵安装前应清理输送管路；安装后应保证腔体上没有附加保证泵载荷；*泵开动前应检查联轴器，确保动力驱动轴与泵传动轴对中；

*第一次起动前，应在泵里灌满介质，如介质太粘稠，可灌注其他液体；*泵起动前必需开启进、出口阀门；

*泵运转前应点动检查旋转方向，确保与标牌和选型单上规定的方向相符；*绝对阻止干