[发明专利]具有泄压系统的泵

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求提交于2012年12月3日的临时专利申请序列号61/732,554的权益，该专利申请据此以引用方式全文并入。

技术领域

本发明涉及一种泵或泵送组件、装置或组合设备；更具体来讲涉及一种用于在超过此类泵或泵送组件、装置或组合设备(例如，包括离心式料浆泵)的最大允许工作压力时卸除内部压力的新技术。

背景技术

在某些处理设施中，可能堵住通往泵(尤其是离心式料浆泵)的抽吸管线和排放管线。在两条管线均以此方式被堵住并且泵继续运行时，由电机或其他能量输入源传输的几乎所有能量均对包含在泵、抽吸管路和排放管路中的流体(例如水)和固体颗粒(例如矿石颗粒)加热。如果泵运行了足够长的时间段，则流体和固体颗粒的温度将增加至流体的蒸气压力超过泵能够保持流体和固体颗粒的程度。这时，泵的壳体将爆破，让热蒸气和固体颗粒快速逸出。由于壳体通常由硬而脆的材料(例如铬铁)制成，因此壳体可能断裂成多个碎片，并且一些碎片可能以相当大的力被抛出很远距离。若任何这些碎片触及人，就可能导致重伤或死亡。

现今出售的大多数泵都没有配备任何用于在超过泵或壳体保持那种压力的能力时卸除内部压力的器件。

两种已知的泵，包括RX型泵(图1)和5500型泵(图2)，可以在其中装上泄压阀。

例如，图1，包括图1a至图1c，示出了弹簧加载式料浆泵内置泄压阀1，该内置泄压阀布置在本技术领域已知的RX型料浆泵2中。在图1a至图1c中，弹簧加载式料浆泵内置泄压阀1用来对料浆泵2提供过压保护。该阀被安装在泵2中受研磨料浆磨损最小的区域。弹簧加载式料浆泵内置泄压阀1具有喉径3，该喉径足够大以便释放大量高浓料浆。阀体4设计为具有一旦料浆离开阀门喉部便供料浆使用的敞开的大出口区域5。阀体4由钢或球墨铸铁制成。弹簧加载式料浆泵内置泄压阀1具有柱塞6，柱塞包括锥形阀座7以及用于在运行期间导向的阀杆8。阀柱塞6在锥形座上具有用于O形圈9的O形圈凹槽(未标出)，该O形圈为阀门喉部提供密封。阀柱塞6由不锈钢制成以防止因腐蚀所致的卡滞。弹簧加载式料浆泵内置泄压阀1使用压缩弹簧10，该压缩弹簧的尺寸被设计成可在达到或略高于最大允许工作压力时卸除内部泵压。压缩弹簧10是提供防止意外泄压的有效阻挡的大弹簧。弹簧加载式料浆泵内置泄压阀1在内部被安装到泵的硬化金属耐磨部件(即，内衬11、壳体、抽吸盖)中的一者。其具有弹性体波纹管12以保护压缩弹簧10免受因通常存在于料浆泵内或周围的环境所致的结块或腐蚀。橡胶波纹管12由两个电缆扎带13固定在适当位置。阀杆具有O形圈14，该O形圈密封阀杆8的末端以防止灰尘、砂砾和水垢粘结住弹簧加载式料浆泵内置泄压阀1而妨碍运行。弹簧加载式料浆泵内置泄压阀1使用垫圈15或O形圈在其与泵的硬质金属部件之间密封。泄压阀1具有端盖16，该端盖用于将弹簧压缩至预定负载。端盖16固定在适当位置，且压缩弹簧10通过螺纹紧固件17压缩。端盖16还在运行期间充当阀杆8的导向件。弹簧加载式料浆泵内置泄压阀1通过螺纹紧固件18附装在硬化内衬11上。弹簧加载式料浆泵内置泄压阀1不可调整，以防止现场的有意或意外设置改变。排气管19螺纹连接至RX型料浆泵2，为所释放的材料提供路径并且将所释放的材料向下引导至外部大气。

图2，包括图2a至图2b，示出了泄压阀30，该泄压阀布置在本技术领域已知的5500型泵40中。归因于泵的预定构造，管路系统不容易地配置或结合到5500型泵40中，因此逸出的蒸气和固体颗粒就不能被引导至安全位置。

下面简述了用于处理这种泄压情况的已知方法以及已知技术的一些缺点，包括：

可将爆破片安装在泵壳体的基本上直接对大气排气的部分中。可安装盖子以在一定程度上使废气转向，但热蒸气和固体颗粒仍可快速行进相当大的距离。

泄压阀组件提供了一种不同于爆破片的机构，但排气方法类似。

图1a所示的具有泄压阀和排气管路的前述RX型泵具有以与流体和固体颗粒直接接触的方式安装的泄压阀。压力阀可能受到磨损和过早泄压。爆破片可代替泄压阀使用，但它还是以与流体和固体颗粒直接接触的方式安装并且易遭受过早泄压。废气进入室中，且排气管路被配置为在发生压力释放时排出蒸气和固体颗粒。然而，泄压阀或爆破片也不可直接触及以进行维修。

前述5500型泵安装了与室连通的泄压装置，该室保护该装置免于与高速流体和固体颗粒直接接触。然而，并未配备或实施用于排出废气的装置。该泄压装置相当容易接近以进行维修。