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浅谈锂电池压滤机专用泵的选用
来源:宙斯泵业 作者:zsby 人气: 发布时间:2022-10-13

近年由于新能源产业的蓬勃发展,锂电池锂矿、盐湖提锂、正极材料、石墨负极、硅基负极、锂电回收等过程中的过滤、洗涤、废水处理等岗位,都需要用到耐腐耐磨泵、压滤机专用泵,尤其是压滤机专用泵在整个系统中起着至关重要的作用。其工艺中相当一部份工况条件对设备的耐酸、耐碱、耐高温要求高、自动化程度要求提高,滤饼含水率低,对滤饼有效洗涤率要求也相对较高,为此对压滤机配用泵也提出了相对更高的要求,现有市场上用于压滤机配用泵的品种繁多,并且泵体材料、密封形式也各不相同,使用用户从泵的选型上感到无从下手去选择压滤机专用泵的生产厂家及泵型号形式,不同的泵配置在各种不同的工况下使用效果也有所差异,为了解决用户对压滤泵选型难的问题,宙斯泵业有限公司根据多年在锂电新能源行业的配套经验,并结合锂电行业介质的压滤要求特性,对压滤泵作比较详细的对比介绍,从而选出更为适用的压滤专用泵来满足新能源行业的需求,为您节约生产使用成本。
压滤机专用泵的种类
1、容积泵:是指液体的流动方式按泵的容积固定的运动频率来输送压滤,如:柱塞泵、隔膜泵、螺杆泵、软管泵,此类泵在早年间使用较广泛,主要优势是运行压力较高,具有一定的自吸能力,由于此类泵的流量基本衡定,对于含固量高、沉降性好的物料,在压滤过程种会造成以下难以解决的问题。如:低压力上料时由于速度慢,物料在充填过程中已沉淀或部分物料填堵在压滤机滤板的溶液通道,从而造成板框因通道被阻而压不满,部分物流已压干,滤液无法再进入板框,液饼水分不均匀、滤饼夹芯,容积泵有一定自吸能力。
容积泵-RGB软管泵
2、离心式压滤泵
离心压滤泵近年来在压滤机岗位使用更加广泛,因为离心泵的流量特点更贴合压滤机的工作特性,即上料时因压滤机的压力较低,离心泵的流量较大,能很快充填完成,当压滤机压力增加时,流量逐渐减少,处于高压压榨状态,此时能耗较低。所以离心式压滤机专用泵,充填时速度更快,压滤时压力高,滤饼含水率更低,是压滤机专用泵的推荐选项。
UHB-ZK压滤泵 HFM系列压滤机专用泵

压滤泵的几种组合配置方式
1、单台离心泵直接上料:
对于小规格压滤机(过滤面积≤200㎡),采用单一压滤机专用泵直接上料、压滤比较经济可靠。
2、离心泵+容积泵
对于大规格压滤机采用离心泵的大流量上料时速度快,工作效率高,当大流量工作压力至0.4-0.5Mpa时,压滤机的工作状态由上料阶段逐渐转入到压滤阶段,此时压滤机的需求是由大流量供料转为小流量高压力压滤的工作状态,而容积泵的小流量高压力的特性正好满足了此时的压滤需求,使用自动或人工将离心泵上料切换至容积泵压滤,用容积泵继续小流量加压是此组合的重点优势所在;缺点是:需切换泵进行操作,操作复杂一些,对自动化操作要求高。
3、大流量离心泵+小流量离心泵
工作原理及使用特性与离心泵+容积泵基本一致。可使用大规格UHB-ZK、HFM系列进行上料对压滤机进行充填,再使用小规格HFM系列压滤机专用泵对压滤机进行压滤加压。优势是:使用大规格离心泵上料速度快,节能,同时由于大规格泵在大流量、低压力工作点上工作,损坏率低、使用成本低、耐用。后期压滤加压的小流量离心泵由于能耗少、规格小,零配件价格相对低、运行、维修成本也相对较低,是大型压滤机配用泵的较好的一种压滤泵的组合方式。
4、压滤泵+空气压缩
用大规格UHB-ZK、HFM系列进行上料对压滤机进行充填,当压滤机专用泵加压至一定的压力(0.4-0.5MPa),再使用高压空气进行加压,优势是:生产及维修成本相对较低,设备不易损坏。缺点是:操作复杂。
压滤泵材料的选用
压滤泵的材料需根据介质的特性进行选择,需从以下几方面进行考滤:(1)耐腐性;(2)耐温性;(3)耐磨性。根据以上要求一般选择为:耐磨合金钢、不锈钢、耐磨橡胶、耐腐耐磨工程塑料(超高分子量聚乙烯UHMWPE)、陶瓷等材料。含有氯离子的介质一般不选用不锈钢等金属材料,而是选择耐腐性更好,耐磨性更强的耐腐耐磨工程塑料(超高分子量聚乙烯UHMWPE)作为泵的过流部件材料,以下例举几种泵材料供选型时参考:
1、耐腐耐磨工程塑料-又称“超高分子量聚乙烯”UHMWPE是一种新型的耐腐耐磨工程塑料,其耐腐性能良好,耐磨性达到不锈钢的9倍,几乎能耐各种酸、碱腐蚀因其优越的耐腐耐磨性被广泛地应用于压滤机专用泵岗位,使用温度为-20℃~90℃,为目前锂冶炼行业主流的压滤泵制作材料,在此特别需要指出的是,有些工程设计或使用人员在此工况推荐使用氟塑料泵,需要说明的是氟塑料具有很优异的防腐性能,但因其不具有耐磨的特性无法满足压滤岗位及有颗粒杂质岗位的使用;
2、耐磨不锈钢-品种牌号较多在此不一一例举,可详细对照耐腐性能,在耐腐性能满足的情况下进行选用;
3、其他材料-橡胶、陶瓷作为泵的耐里材料,都具有较好的耐磨性,但橡胶耐温性较差,一般在60℃以下比较耐用;陶瓷耐温、耐腐性、耐磨性能均比较优异,但易碎、易开裂是这种材料致命的弱点,所以目前市场应用在逐渐缩小。
压滤泵密封形式的选用
压滤泵由于工作的特殊性,工作时先是大流量上料,随着压滤机压力的提升,流量逐步减少,密封处的压力由负压(或低压力)逐渐升高,最终接近于泵出口压力,一般密封难以承受由此带来的压力变化,密封形式的选用就成为压滤泵使用的关键,在此按序推荐使用以下密封形式:
1、JZ2双端面集装式机械密封
此类密封具有很好的耐颗粒杂质性能,由于有冷却水的保护,当物料短时抽空,泵逼压等情况出现时,不会损坏密封,JZ2双端面密封必须加冷却水才能使用。有此地由于受条件限制,不方便铺设冷却水管路,对此本公司开发了一种不通电、无微型水泵、不接冷却水管路,可独立使用的冷却水箱,(本公司JZ2机封均具有冷却水自循环功能)。
2、K型动力密封
有着40多年应用的传统的密封结构,使用原理是:通过泵运行时叶轮副叶片产生的负压,对密封部位产生动态负压,运行时利用K型密封的单向V形结构,使之与轴套脱离,不产生磨擦从而延长密封的使用寿命,停车后单向V形结构唇口自然张开贴合在轴套上,防止介质外露。优势:是一种经济、易维修、耐用的密封形式;缺点是:运行一段时间后,随着叶轮、泵壳、泵盖、K型圈的磨损会出现停车漏液的情况,。
3、JS风冷密封
是一种集K型密封与机械密封于一体的组合式密封,不用加冷却水,通过自带的风冷却装置达到对密封的冷却效果,他是K型动力密封与机械密封的升级产品,使用K型动力密封阻档颗粒杂质,加装的抗颗粒机械密封,对介质的泄漏进行防范,克服了K型密封的停车泄漏顽疾,集密封的稳定性及经济性于一体,是一款值得推荐使用的好产品
4、填料密封
清水泵等无腐蚀岗位使用较多,维修方便经济,耐腐蚀泵极少使用,易产生滴漏泄漏。
特别提示:
任何使用到压滤机的介质都具有一定的含固量及沉降性,由于含固量的存在,容易堵塞管理及设备,在设备的管线配置设计时应考滤适当的流速,不宜过高,高了阻力增大,磨损加剧,低了,易沉淀堵塞管路,同时还要注意泵在使用结束后需及时进行反冲洗或排空泵内液体,以免在后续使用时由于前段使用的沉渣对后续使用造成损坏。
以上所属为本公司经过四十多年耐腐耐磨压滤泵生产服务中所取得的部份经验总结。望有用户在压滤泵的选用时有任何疑问都可以联系我们,本公司定能为您推荐到一款合您的耐腐耐磨泵类产品。
宜兴市宙斯泵业有限公司
                                                    2022年10月13日
责任编辑:zsby