专利名称：泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及在权利要求1前序部分中所限定的泵。
背景技术：
泵混合器是现有技术中已知的，例如US5662871 (分散溢流泵，DOP⑩)，利用该泵把两种以上互不相溶的液相彼此混合成分散液。经一个或多个混合器，泵将分散液输送到溶剂萃取沉降器中。该种类型的泵包括抽吸罐，抽吸罐包括在下方限定抽吸罐内部空间的底部。抽吸罐还包括在横向限定抽吸罐内部空间的圆筒状竖直侧壁。侧壁中具有:用于第一输入管道的开口，第一液相通过该第一输入管道输送到抽吸罐中；以及用于第二输入管道的开口，第二液相通过该第二输入管道输送到抽吸罐中。抽吸罐还包括在上方限定抽吸罐内部空间的上壁，并且在上壁中有中央开口。此外，该泵包括泵部分，泵部分包括设于抽吸罐顶部的叶轮罩，这样前述上壁就构成了叶轮罩的底部，并且上壁中的中央开口构成了泵部分的抽吸口，叶轮罩的横向被圆筒状侧壁限定。泵部分还包括具有一组叶片的叶轮。叶轮用于将从抽吸口吸进叶轮罩内部空间的第一相和第二相混合成分散液。为了转动驱动电机，叶轮被固定到竖直驱动轴。在现有技术的该DOP泵中，叶轮罩的顶部是敞开的。叶轮罩侧壁的上部呈圆锥形向上敞开，这样侧壁的上边缘就构成了 “溢流”边缘，分散液溢过该边缘而排到叶轮罩周围的空间中。抽吸罐和泵部分被外罐所包围，外罐接收从叶轮罩排到抽吸罐和外罐之间的空间中的分散液。在该空间中，混合动力保持在使各相能混合的水平。剩余的动能转换成势能，其目的是经外罐侧壁上的排放管道开口将分散液往前移至混合器，并从混合器进入溶剂萃取沉降器。现有技术的该种类型DOP泵的结构是一种优秀的分散液形成装置。但是，在大型铜萃取工厂中，现有技术的DOP泵结构存在许多问题。采用上述结构的DOP泵的尺寸将非常大。例如，决定设备物理尺寸所需的外罐直径可达到6 — 7米，并且高度超过4米。因此，设备的物理尺寸很巨大，并且导致非常大的投资成本。在外罐内泵部分的顶部具有大的闲置空间，除了工艺起动之外不需要这些闲置空间，这是因为穿过外罐盖子的驱动轴的轴套不是紧密密封的。这就增大了设备尺寸并因此增大了投资成本。外罐和抽吸罐之间用于液体的空间增加了设备的物理尺寸，增大了设备的投资成本，并且从技术上来看就工艺而言难以度量(分散液驻留时间)。由于在DOP单元中有大量必须在分散液流入混合器之前进行混合的液体，因此这些相必须在泵部分中进行过度混合。这使得泵内形成的难以分离的小液滴增多，并加大了 DOP单元的能耗。大型单元尤其是大型外罐增加了运输成本并阻碍运输，尤其是例如山区和非洲，外罐的尺寸常超过允许的运输尺寸。因为驱动电机位置 离叶轮很远，就需要长的驱动轴。长驱动轴会发生弯曲，尤其在大型的生产单元中，并且会在叶轮中产生振动。轴的弯曲妨碍了轴和叶轮的机械尺寸。发明目的
本发明的目的是消除上述缺陷。特别是，本发明的目的是公开一种泵，与已有的泵相比，本发明泵的物理尺寸大大减小，并且价格更便宜。本发明的另一个目的是公开一种泵，泵的尺寸适合于通过普通运输装置来运输，而不需要特殊运输方式，并且泵的运输成本是合理的。本发明的另一个目的是公开一种泵，该泵无需大的闲余空间，也无需外罐，并且因此泵的液体量尽可能小。本发明的另一个目的是公开一种分散液驻留时间尽可能小的泵。本发明的另一个目的是公开一种能耗小于现有泵的泵。此外，本发明的目的是公开一种叶轮振动尽可能小的泵。
发明内容
依据本发明的泵的特征如权利要求1中所述。依据本发明，叶轮罩内部空间的上方由盖板限定，用机械轴封密封的用于驱动轴的中央轴套设于盖板中。排放管道开口位于叶轮罩的侧壁中。与现有技术已知的DOP泵相比较，根据本发明的泵具有很多优点:一由于分散液直接从泵部分的叶轮罩排出，因此根本无需单独的外罐。这将设备的物理尺寸和设备的成本减小了超过50%。一泵一直充满液体。设备内没有闲余空间，也不需要闲余空间。因此，不需要现有DOP泵用来控制液位所需的昂贵并麻烦的蝶阀。一泵的液体量小，即混合器驻留时间的度量将非常精确并易于计算。一由于一旦分散液形成后就从泵排走并几乎立刻进入混合器，因此不需要过度混合。这改善了溶剂萃取沉降器中的相分离，并降低了泵的能耗。一小尺寸的泵单元可以容易地作为整体而输送到目的地，例如通过普通的公路运输。具有新结构的多个泵可以用相同的运输方式运输，而现有的泵单元则分别需要各自的运输托盘。一叶轮驱动轴短，因此不会振动，这有助于轴和叶轮的尺寸确定，并增强了机械耐久性。在泵的一些实施例中，叶轮罩侧壁中的排放管道开口是切向的。在泵的一些实施例中，驱动器包括电机。在泵的一些实施例中，驱动器包括位于电机和驱动轴之间的齿轮。在泵的一些实施例中，输出约为50 - 10000m3/h，叶轮周速度约为5m/s，排出管道内分散液的过压约为5 - 50kPa。在泵之后的混合器内的静液压力大部分是由该过压导致的。分散液从泵流出所需的过压是3 - SkPa0
下面将通过参考附图的实施例对本发明进行详述，其中:图1所示是安装了依据本发明的泵的一种实施例的布置，并且图2所示 是依据本发明的泵的一种实施例的剖视图。
发明内容
图1所示是由泵1、两个混合器2和溶剂萃取沉降器3构成的布置图。混合器的数量不限于两个。互不相溶的两种以上液相在泵I内混合到一起形成分散液。泵I将该分散液输入到混合器2，然后分散液进入第二个混合器2，并且通过上升管道24从第二个混合器2进入溶剂萃取沉降器3。在该布置方式中，被混合成分散液的相可以是诸如水和有机溶液。在分散液中，萃取反应把例如金属从一个相转移到另一个相。这些相在沉降器3内被相互分离。图2更详细地示出了图1所示泵I的基本结构。泵I包括抽吸罐4。抽吸罐4的内部空间的下方被底部5限定。抽吸罐4的内部空间的横向被圆筒形的竖直侧壁6限定。抽吸罐4的内部空间的上方被上壁9限定。上壁中有中央开口 10。抽吸罐4的侧壁6具有:用于第一输入管道7的开口，第一液相从该第一输入管道输入到抽吸罐；以及用于第二输入管道8的开口，第二液相从该第二输入管道输入到抽吸罐。
此外，泵I包括紧邻抽吸罐4顶部的泵部分11。泵部分11包括位于抽吸罐4顶部的叶轮罩12，这样上壁9就构成了叶轮罩12的底部，并且上壁9的中央开口 10构成了抽吸口，相由抽吸口抽吸到叶轮罩12中。叶轮罩12的横向由竖直的圆筒状侧壁13限定，侧壁13作为抽吸罐4的侧壁6向上的连续延伸。排放管道18的开口与叶轮罩12的侧壁13垂直或相切。叶轮14具有一组转子叶片15，并且设置于叶轮罩12的内部空间中，这样当叶轮旋转时，从抽吸罐4经抽吸开口 10吸出的第一相和第二相就被混合到一起成为分散液，该分散液可以沿排放管道18排放到混合器。叶轮罩12的内部空间的上方由盖板19限定，在盖板19中，中央轴套21被机械轴封20密封，竖直驱动轴16通过中央轴套伸入叶轮罩12，并且叶轮14被固定到驱动轴16的下端。驱动器17用于转动驱动轴16，驱动器17可由电机22和减速器23构成。泵I尤其适合于大型铜萃取工厂使用。作为泵尺寸和关键参数的示例，泵I的输出可以在50 -1OOOOmVh范围内。驱动器17可以适于使叶轮14以5m/s左右的周速度旋转。分散液在排出管道18内的压力可以是50kPa左右。作为物理尺寸的示例，如果具备现有技术结构的DOP单元的外部尺寸为直径6.7m、高度4.01m，那么依据本发明结构对应的尺寸为直径3.4m、高度1.75m。与现有技术的DOP单元相比较，依据本发明的泵的设备体积降低了 88%，直径减少了 49%，并且高度降低了 56 %。泵内容纳的溶液体积降低了约75 %。本发明并不仅仅限于前述示例的应用，在属于权利要求限定的本发明概念范围内的情况下也可以进行许多变化。
权利要求
1.一种泵(I)，用于将两种或更多种互不相溶的液相混合到一起形成分散液，并将该分散液输入到混合器(2 )，并且进一步输入到溶剂萃取沉降器(3 )，其中，所述泵(I)包括: 一抽吸罐(4)，抽吸罐由以下部分组成: 一一底部(5)，其在下方限制抽吸罐的内部空间， 一一圆筒状的竖直侧壁(6)，其在横向限制抽吸罐的内部空间，在该竖直侧壁中具有:用于第一输入管道(7)的开口，第一液相通过该第一输入管道输送到抽吸罐中；以及用于第二输入管道(8)的开口，第二液相通过该第二输入管道输送到抽吸罐中，以及 ——上壁(9)，其在上方限制抽吸罐的内部空间，并且在上壁中有开口(10)，以及 一泵部分(11)，泵部分由以下部分组成: —叶轮罩(12)，其设置于抽吸罐(4)的顶部，这样所述上壁(9)就构成了叶轮罩的底部，并且上壁中的开口( 10)构成泵部分的抽吸口，并且叶轮罩的横向被圆筒状的侧壁(13)限定， ——叶轮(14)，其具有一组叶轮叶片(15)，叶轮设置于叶轮罩(12)的内部空间中，以便将从抽吸口(10)吸进的第一相和第二相混合成分散液， -驱动轴(16),叶轮(14)被固定到该驱动轴上，以及 —驱动器(17 )，用于旋转驱动轴(16 )，以及 一排放管道(18 )，分散液通过该排放管道从泵(I)流到混合器(2 )， 其特征在于，叶轮罩(12)的内部空间的上方由盖板(19)限定，用于驱动轴(16)的中央轴套(21)设于该盖板中，该中央轴套用机械轴封(20)来密封；并且，叶轮罩(12)的侧壁(13)中具有用于排放管道(18)的开口。
2.根据权利要求1所述的泵，其特征在于，排放管道(18)切向地通入叶轮罩(12)的侧壁(13)中。
3.根据权利要求1或2所述的泵，其特征在于，驱动器(17)包括电机(22)。
4.根据权利要求3所述的泵，其特征在于，驱动器(17)包括设于电机(22)和驱动轴(16)之间的齿轮(23)。
5.根据权利要求1一 4中任意一项所述的泵，其特征在于，泵(I)的输出约为50 -1OOOOmVh。
6.根据权利要求1一 5中任意一项所述的泵，其特征在于，驱动器(17)适于使叶轮(14)以约5m/s的周速度旋转。
7.根据权利要求1一 5中任意一项所述的泵，其特征在于，排放管道(18)内的分散液的压力约为5 - 50kPa。
全文摘要
一种泵(1)，用于将两种或更多种互不相溶的液相混合到一起形成分散液，并将该分散液输入到混合器(2)，并且进一步输入到溶剂萃取沉降器(3)。叶轮罩(12)的内部空间的上方由盖板(19)限定，用于驱动轴(16)的中央轴套(21)设于该盖板中，该中央轴套用机械轴封(20)来密封；并且，叶轮罩(12)的侧壁(13)中具有用于排放管道(18)的开口。
文档编号C22B3/26GK103249477SQ201180056517
公开日2013年8月14日 申请日期2011年11月24日 优先权日2010年11月26日
发明者H·拉伊塔拉 申请人:奥图泰有限公司