隔膜泵的结构原理以及在氧化铝赤泥排放中的应用研究

摘要

随着世界经济的发展，铝及其合金在各行各业中应用越来越广泛，由于铝的性能优良，并且世界各地铝的资源又较为丰富，因此，铝工业的发展十分迅速。
　　 赤泥是氧化铝生产过程中排出的废弃固体粉状物，每生产1t氧化铝附带产生0.8～1.5t赤泥。2007年我国赤泥排放量达到4000万t，2010年达到4500～5000万t，累计赤泥堆存量已达几亿t，为世界之最，堆存的大量赤泥给环境造成污染。
　　 本文以隔膜泵为研究对象，首先介绍了国内外氧化铝生产方法以及赤泥产生的途径、产生量、对环境的危害，得出加强赤泥的综合利用，消除赤泥环境污染，是当今所有氧化铝生产企业面临的重要问题。
　　 其次，对各种浆体输送设备结构特点、适用范围进行了介绍，通过图表比较得出在长距离、高浓度、强腐蚀性浆体输送中，由于隔膜泵通过设置橡胶隔膜将泵的活塞、缸套等部件与输送的氧化铝弃赤泥浆分隔开来，保证了零部件的使用寿命，在赤泥排放中是优良的输送设备。
　　 目前国内对于该泵专述较少，本研究在查阅和综述国内外文献的基础上，详细介绍了DGMB130/8三缸单作用隔膜泵的结构特点、工作原理、性能参数，对该泵的主要结构、部件采用了三维设计，对泵的运行状态使用Flash动画形象模拟整个工作过程。另外，对于SGMB双动隔膜泵的结构及工作原理，也进行了简要介绍，指出了在拜耳法氧化铝生产中对赤泥输送的优缺点。
　　 最后，结合我厂生产扩建实践，在工艺流程中对渣浆泵串联输送与隔膜泵单级输送进行了定性分析比较;通过流体力学对隔膜泵的设备选型进行了计算;对隔膜泵在赤泥浆长距离、高浓度输送中的作用、输送系统设计优化进行了详细介绍，对泵的环保效果、创造的效益进行了试验数据统计。得出，在生产实践中，由于使用了隔膜泵作为赤泥浆体输送设备，不仅确保了高浓度、长距离、高扬程、高粘度赤泥浆液的可靠输送，而且在生产工艺优化、赤泥综合利用方面发挥了重要作用，减少赤泥外排量35％，创效益2.56亿元，消减了环境污染。其研究成果的实际应用效果良好，为并今后进一步开发赤泥综合利用项目和充分发挥隔膜泵的效能起到一定的促进和推动作用。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题的目的和意义

1．1．1 选题的目的

1．1．2 选题的意义

1．2 国内外赤泥输送和堆放研究现状

1．2．1 赤泥产生量及成分

1．2．2 国内外赤泥输送和堆存方式

1．2．3 国内外隔膜泵的发展概况

1．3 国内外氧化铝生产工艺方法研究

1．3．1 拜耳法生产氧化铝工艺

1．3．2 烧结法生产氧化铝工艺

1．3．3 联合法

1．4 课题的主要研究内容

第2章 流体的流动与输送设备

2．1 流体力学基本原理

2．1．1 流体静力学

2．1．2 流体动力学

2．2 流体输送装置

2．2．1 离心泵

2．2．2 往复泵

2．2．3 旋转泵(齿轮泵)

2．2．4 油隔离泵

2．2．5 常用泵的比较

2．3 本章小结

第3章 DGMBl30／8隔膜泵的结构及工作原理

3．1 型号及适用范围

3．2 工作原理及结构

3．2．1 三缸单作用泵结构与工作原理

3．2．2 双缸双作用泵结构与工作原理

3．2．3 液力端

3．2．4 动力端

3．2．5 传动系统(电机、减速器部装)

3．3 本章小结

第4章 DGMB隔膜泵在氧化铝赤泥排放中的应用及优化研究

4．1 选泵分析

4．1．1 管道输送工况

4．1．2 管道阻力及工作压力计算

4．1．3 赤泥高浓度管道输送泵的选择

4．2 工艺优化方案简介

4．2．1 赤泥分离、洗涤流程概述

4．2．2 分砂流程描述

4．2．3 赤泥浆液输送

4．3 应用成效

4．4 本章小结

第5章 结论与展望

总结

展望

参考文献

致谢