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HODD 试验设施中带透明泵头的 HODD Model TP32,内部可见蓝色染色的测试料浆

建筑工业 · Model TP · 规格 TP32

当最细的颗粒磨穿每一道密封

硅酸盐料浆是工艺工程中最具挑战性的介质之一。正因为其颗粒如此之小,它们钻入每一个密封间隙——并在那里像研磨剂一样起作用。

客户

建材制造商,德国

所用系列

Model TP · 规格 TP32

0

泵送介质中的机械密封

数千 €

此前每次失效的成本

最高 30 %

介质的固含量

技术数据

行业
建筑工业
地区
德国
工艺步骤
输送与充填
介质
硅酸盐料浆,碱性
固含量
最高 30 %
颗粒尺寸
0.3–5 nm
密度
1.3 kg/dm³
温度
30 °C
运行方式
倒班运行
材料
PP 和 PE
此前使用
螺杆泵
实施
2026

起点

硅酸盐料浆由悬浮在液体中的最细矿物颗粒构成。在本案例中它们处于纳米范围,固含量最高达 30%。这种细度恰恰是问题所在:这些颗粒钻入任何粗颗粒都无法进入的密封间隙。

目前由一台螺杆泵承担这项工况。在其机械密封中,硅酸盐颗粒像研磨剂一样持续磨损密封面。后果接踵而至:泄漏加剧、使用寿命下降、维护工作量上升。介质的结晶倾向使情况更糟,给密封面和运动部件增加了额外负荷。转子和定子也随之磨损。运营方估计一次失效的成本达数千欧元——而失效接连不断。

第二个问题在日常运行中同样令人厌烦:碱性介质在卷入空气时起泡。泡沫延长了每个容器的充填时间,而溢出的部分则损失掉了。

先研究,后设计

在确定合适的泵之前,先在 HODD 试验设施中于真实条件下对料浆进行了研究。三个问题是核心:介质在被泵送时表现如何、起泡有多严重,以及这对泵的液压意味着什么。

试验台采用透明泵头工作。这使运行中通常被隐藏的东西变得可见:腔室如何充填、介质在行程期间如何表现、是否以及在何处卷入空气。本页的照片来自这些试验;蓝色染料使泵头内部的充填液位清晰可读。

只有在此基础上,才为该泵制定了方案。

解决方案

理想的解决方案是一台 Model TP 型泵,接触介质部件由聚丙烯和聚乙烯制成。

决定性的设计特征是一种“缺失”:没有旋转轴、也没有机械密封在泵送介质内工作。这消除了此前硅酸盐颗粒沉积并磨损密封面的那个地方。它干脆不再存在。

第二个特性针对起泡:泵内的流速很低。介质被更柔和地处理,卷入的空气比会加速介质的结构要少。

成果

运营方获得的是一份解决方案建议,其设计基于用其自身介质所做的试验、而非基于数据表。此前反复造成成本的那个磨损点,在设计上已不复存在。

一点背景说明:实施计划于 2026 年进行。关于磨损、起泡和能耗的说法基于试验设施中的试验和泵的设计,而非基于运行装置中的测量。

来自项目

  • 测试泵从供料容器中抽吸料浆,透明泵头完全充满
  • 行程期间透过透明泵头看到的景象——腔室充填过半

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