泡沫泵和方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104334885 A (43)申请公布日 2015.02.04 CN 104334885 A (21)申请号 201380028963.6 (22)申请日 2013.03.27 2012901249 2012.03.29 AU 2012903341 2012.08.02 AU 2012904251 2012.09.28 AU 1205553.9 2012.03.29 GB 1213761.8 2012.08.02 GB 1217360.5 2012.09.28 GB F04D 7/04(2006.01) F04D 29/42(2006.01) (71)申请人 伟尔矿。

2、物欧洲有限公司 地址 英国兰开夏 (72)发明人 P. 洛德尔 A.S. 劳德尼夫 L. 莫斯科索拉瓦格纳 (74)专利代理机构 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人 陈尧剑 (54) 发明名称 泡沫泵和方法 (57) 摘要 一种泵 (10) 包括泵罩 (20)， 该泵罩具有前后 两侧 (23,24) 且具有泵抽室 (38)、 室入口 (26) 和 排放口(27)。 在室内的叶轮(40)绕轴线旋转。 该 室包括在轴线处或附近的内部区域和远离该轴线 的外部区域， 排放出口在外部区域内。 叶轮包括具 有前后两个端面(43,44)的护罩(42)并具有多个 泵抽叶片 (46)。收集室 (60) 设。

3、置在泵罩的后侧 与泵抽室流体连通。叶轮包括一个或多个穿过护 罩的通道， 该通道的一端通向收集室而另一端穿 过叶轮前端面通向收集室。导流器 (70,72) 在收 集室内， 该收集室包括排气出口 (62) 和与泵抽室 的外部区域流体连通的转移出口区。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.12.01 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/GB2013/050804 2013.03.27 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/144623 EN 2013.10.03 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 15 页 (19)中华人。

4、民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 附图15页 (10)申请公布号 CN 104334885 A CN 104334885 A 1/2 页 2 1. 一种泵， 包括泵壳和叶轮， 该泵壳具有前侧和后侧以及在该泵壳内的泵抽室、 连到所 述泵抽室的入口， 以及从所述泵抽室引出的排放口， 所述叶轮安装成用于在所述泵抽室内 绕旋转轴旋转， 所述泵抽室包括在所述旋转轴处或所述旋转轴附近的内部区域和远离所述 旋转轴的外部区域， 所述排放口在所述泵抽室的外部区域中， 所述叶轮包括具有前端面和 后端面的护罩并具有从所述前端面延伸出的多个泵抽叶片， 所述泵进一步包括在所述泵壳。

5、 的后侧的收集室和设置在所述收集室内的导流器， 所述收集室与所述泵抽室流体连通， 所 述叶轮包括延伸通过所述护罩的一个或多个通道， 所述一个或多个通道的一端通向所述收 集室而另一端穿过所述叶轮的前端面通向所述泵抽室， 所述收集室包括排气出口和与所述 泵抽室的所述外部区域流体连通的转移出口区。 2. 如权利要求 1 所述的泵， 进一步包括在所述护罩的后端面上的辅助叶片。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的泵， 其中所述导流器包括安装成用于在所述收集室内旋转 的导流元件。 4. 如权利要求 3 所述的泵， 其中所述导流器元件配置成产生在所述收集室内的流体的 轴向流分量和涡流分量。 5.如权利要求。

6、3或4所述的泵， 包括驱动轴， 所述叶轮和导流元件操作性地安装到所述 驱动轴以便于通过所述驱动轴旋转。 6. 如前述权利要求中任一项所述的泵， 其中所述通道或每个通道设置在所述泵抽室的 内部区域内。 7. 如前述权利要求中任一项所述的泵， 其中所述排气出口远离所述泵抽室。 8. 如前述权利要求中任一项所述的泵， 其中所述排气出口和所述通道或每个通道基本 上平行于所述旋转轴。 9. 如前述权利要求中任一项所述的泵， 其中所述收集室包括面向所述叶轮的开放前 侧， 并且所述转移出口区包括所述泵壳的后侧与所述叶轮的后端面之间的环形间隙。 10. 如权利要求 9 所述的泵， 其中所述收集室的开放前侧的外。

7、周直径小于所述泵抽室 的直径。 11. 如前述权利要求中任一项所述的泵， 其中所述泵是用于泵抽多泡沫的流体的泡沫 泵， 其中所述叶轮配置成将所述多泡沫的流体分离成较重的部分和较轻的部分， 该较重的 部分通过所述排放口排出， 所述较轻的部分经由所述通道进入所述收集室， 在此处所述导 流元件将所述较轻的部分分离成第二较轻部分， 该第二较轻部分经由所述转移出口区被返 回到所述泵抽室， 并且剩余的流体通过所述排气出口排出。 12. 一种通过泵来泵抽流体的方法， 所述流体能够分离成较轻的部分和较重的部分， 所 述泵是根据前述权利要求中任一项所述的泵， 所述方法包括以下步骤 ： (a) 将流体进给到所述泵。

8、抽室中， 其中第一较重的部分通过所述排放口排出， 而第一较 轻的部分朝向所述泵抽室的内部区域迁移 ； (b) 致使所述第一较轻的部分在经过所述通道或每个通道之后进入所述收集室 ； 和 (c) 致使所述第一较轻的部分被分离成第二较重的部分和第二较轻的部分， 其中所述 第二较重的部分经由所述转移出口区被返回到所述泵抽室， 而所述第二较轻的部分通过所 述排气出口离开所述收集室。 13. 如权利要求 12 所述的方法， 其中所述泵抽的流体是多泡沫的流体。 权 利 要 求 书 CN 104334885 A 2 2/2 页 3 14. 一种通过泵来泵抽多泡沫的流体以便基本上排除所述流体中的气体的方法， 所。

9、述 方法包括以下步骤 ： (a) 将所述流体进给到泵的泵抽室中， 其中较重的部分通过所述泵的排放口排出， 较 轻的部分经由延伸穿过泵抽叶轮和延伸到收集室中的通道朝向所述泵抽室的内部区域迁 移 ； (b) 通过设置在所述收集室内的可旋转导流器的操作， 致使对所述较轻的部分的分离 基本上将气体从所述收集室中释放出 ； 以及 (c) 通过所述收集室的排气出口将所述释放的气体排出。 权 利 要 求 书 CN 104334885 A 3 1/7 页 4 泡沫泵和方法 技术领域 0001 本发明总体上涉及用于泵抽流体的泵和方法， 该流体具体而言是， 但不限于， 泡沫 样流体， 例如， 矿物泡沫漂浮聚集物。。

10、 背景技术 0002 矿物处理厂经常利用浮选处理来从废弃矿石分离出所需矿物的细磨微粒。 这在浮 选罐或槽中实现， 浆料被放置在该浮选罐或槽中， 并且精细的气泡和试剂被添加到该浮选 罐或槽。 然后搅拌该罐， 产生的泡沫升起到浮选槽顶部， 使所需矿物的精细微粒黏附到气泡 上。于是收集该泡沫提供了对已经通过该处理提取出的期待浓缩矿物进行收集的手段。 0003 浮选处理产生的泡沫含有所需矿物， 并且通常必须被泵抽到下一个处理阶段。所 产生的不同类型的泡沫很大程度上取决于悬浮起的颗粒的尺寸、 试剂的类型和数量以及气 泡的数量和尺寸。泡沫处理是连续的， 但目前不存在可商购的能够减少泡沫的空气含量的 设备，。

11、 并且让泡沫维持不变直至空气在泵抽残余颗粒和形成泡沫的液体之前自动地分离出 去是不现实的。 0004 为了从浮选处理实现良好的回收结果， 需要将矿石粉碎成非常精细的颗粒尺寸 ( 在一些情况下小于 10 微米 )。并且为了实现良好的矿物回收， 需要控制在该处理中使用 的试剂， 但是很多时候， 试剂与使处理高效所需的气泡数量结合起来， 可导致非常稳定且持 久的泡沫。这些持久的泡沫留在容器中时通常要耗费 12 至 24 个小时才能变成水和固体状 态， 即， 气泡消散得极慢。 0005 用于泵抽泡沫的泵当前的形式为竖直和 / 或水平设置的泵。竖直的泵布置成使得 泵的进口设置成基本上为竖直的， 水平的泵。

12、布置成使泵的进口布置成基本上为水平的。已 经证明竖直的泡沫泵能够泵抽非常持久的泡沫， 但通常这种泵的实体相当大， 并且因此必 须在矿物处理厂的初始设计方面进行考虑。 0006 另一方面， 水平的泵已经用于泡沫泵抽应用， 但这些水平泵总不能成功用于持久 的泡沫。传统上， 水平的泵在泡沫操纵应用中有意地过大。较大尺寸的泵意味着它们的工 作效率低， 因为泡沫导致流速较低且夹带的空气较多。 因为这种不稳定的泵抽， 机械故障变 成一个问题。 泡沫充满了空气， 但是与相同数量的空气处于大气泡形式相比， 呈现为非常小 尺寸的气泡带来的效果更小。 然而， 存在这样一个点， 在这个点处泵耐受泡沫的能力将由于 空。

13、气的影响而降低。泵的空气耐受性还与净正吸入压头 (NPSH) 特性有关 ； 即， 对于泵而言 在入口处可得到的净压力越低， 则性能更有可能受到影响。 0007 已经开发出泵来专门操纵这种类型的泡沫流体。在泵抽操作期间， 流体的较重部 分迁移到泵外部区域， 而较轻部分倾向于朝向内部区域迁移。需要能够有效地除去较轻的 部分。 发明内容 0008 第一方面， 提供了一种泵， 包括泵壳和叶轮， 该泵壳具有前侧和后侧以及在该泵壳 说 明 书 CN 104334885 A 4 2/7 页 5 内的泵抽室、 连到泵抽室的入口以及从泵抽室引出的排放口， 叶轮安装成用于在泵抽室内 绕旋转轴旋转， 泵抽室包括在旋。

14、转轴处或附近的内部区域和远离旋转轴的外部区域， 排放 口在泵抽室的外部区域中， 叶轮包括具有前端面和后端面的护罩并具有从前端面延伸出的 多个泵抽叶片， 该泵进一步包括在泵壳的后侧的收集室和设置在收集室内的导流器， 收集 室与泵抽室流体连通， 叶轮包括延伸通过护罩的一个或多个通道， 通道的一端通向收集室 而另一端穿过叶轮的前端面通向泵抽室， 收集室包括排气出口和与泵抽室的外部区域流体 连通的转移出口区。 0009 收集室中的导流器激励该收集室中的气体流体， 尤其是在进入收集室中的流速很 高时。这种能量的增加导致气体和流体流出收集室的后排气部分， 不再需要任何外部装置 ( 诸如， 分离的抽吸泵 )。

15、 来以物理方式从收集室抽吸空气。 0010 在某些实施例中， 泵包括在叶轮护罩后端面上的辅助叶片。 0011 在某些实施例中， 导流器包括安装成用于在收集室内旋转的导流元件。 0012 在某些实施例中， 导流器元件配置成以便生成收集室内的轴向流分量和涡流分 量。 0013 在某些实施例中， 泵包括驱动轴， 叶轮和导流元件操作地安装到该驱动轴以便通 过该驱动轴旋转。 0014 在某些实施例中， 所述或每个通道设置在泵抽室的内部区域内。 0015 在某些实施例中， 排气出口远离泵抽室。 0016 在某些实施例中， 排气出口和所述通道或每个通道基本上平行于旋转轴。 0017 在某些实施例中， 收集室。

16、包括面向叶轮的开放前侧， 转移出口区由泵罩的后侧与 叶轮的后端面之间的环形间隙构成。 0018 在某些实施例中， 收集室的开放前侧的外周直径小于泵抽室的直径。 0019 在某些实施例中， 泵是用于泵抽多泡沫的流体的泡沫泵， 其中叶轮配置成将成多 泡沫的流体分离成较重的部分和较轻的部分， 该较重的部分通过排放口排出， 较轻的部分 经由通道进入收集室， 在收集室处， 导流元件将较轻的部分分离成第二较轻部分， 该第二较 轻部分经由转移出口区被返回到泵抽室， 并且剩余的流体通过排气出口排出。 0020 第二方面， 提供了一种通过泵来泵抽流体的方法， 流体能够被分离成较轻的部分 和较重的部分， 泵包括如。

17、以上描述的泵， 该方法包括以下步骤 ： 0021 (a) 将流体进给到泵抽室中， 其中第一较重的部分通过排放口排出， 而第一较轻的 部分朝向泵抽室的内部区域迁移 ； 0022 (b) 诱导出轴向方向的流， 由此致使第一较轻的部分在经过所述通道或每个通道 之后进入收集室 ； 和 0023 (c) 致使将第一较轻的部分分离成第二较重的部分和第二较轻的部分， 其中第二 较重的部分经由转移出口区返回到泵抽室， 而第二较轻的部分通过排气出口离开收集室。 0024 在某些实施例中， 泵抽的流体是多泡沫的流体。 0025 第三方面， 提供了一种通过泵来泵抽多泡沫的流体以便基本上排除所述流体中的 气体的方法，。

18、 该方法包括以下步骤 ： 0026 (a) 将所述流体进给到泵的泵抽室中， 其中较重的部分通过所述泵的排放口排出， 较轻的部分经由延伸穿过泵抽叶轮和延伸到收集室中的通道朝向所述泵抽室的内部区域 说 明 书 CN 104334885 A 5 3/7 页 6 迁移 ； 0027 (b) 通过设置在所述收集室内的可旋转导流器的操作， 致使对所述较轻的部分的 分离将气体从所述收集室中释放出 ； 以及 0028 (c) 诱导所述释放的气体通过所述收集室的排气出口自动排出。 0029 在某些实施例中， 第三方面的方法可利用第一方面中定义的任意设备来操作。 附图说明 0030 尽管还存在任意其他形式可能落入。

19、如发明内容中阐明的方法和设备的范围内， 现 在将通过举例和参考附图描述具体实施例， 在附图中 ： 0031 图 1 是根据一个实施例的泵的示意性局部截面侧视图。 0032 图 2 是根据一个实施例的泵的部分的横截面细节。 0033 图 3 是根据一个实施例的泵叶轮的部分的细节。 0034 图 4 是根据一个实施例的导流器在连接到泵叶轮时的细节。 0035 图 5 是根据一个实施例的泵的部分的横截面细节。 0036 图 6 是图 4 的导流器的细节。 0037 图 7 是根据一个实施例的导流器的细节。 0038 图 8 是根据进一步的实施例的泵的分解透视局部视图。 0039 图 9 是图 8 中。

20、所示的泵的一部分处于局部装配位置时的示意图。 0040 图 10 是图 9 中所示的泵的部分的剖开截面图。 0041 图 11 是根据一个实施例的叶轮前侧透视图。 0042 图 12 是图 11 中所示叶轮的后侧透视图。 0043 图 13 是图 11 和图 12 中所示叶轮的前侧视图。 0044 图14至图16是图8和图10中所示的导流器的不同视图(侧透视图和前侧视图)。 0045 图 17 至图 19 是根据图 8、 图 9 和图 10 中所示的实施例形成收集室的部分的后板 或填料箱的不同视图 ( 分别是 ： 前侧透视图 ； 前侧视图 ； 和侧截面图 )。 0046 图 20 是根据进一步。

21、的实施例的泵的一部分的局部截面侧视图。 0047 图 21 是根据进一步的实施例的泵的分解透视图。 0048 图 22 示出了在功率 (kW) 和流速 (m3/hr) 被测量时， 与竞争者的商业泡沫泵相比， 具有本发明的特征的泡沫泵的性能的不同实验结果。 具体实施方式 0049 具体参考图 1， 示出了泵 10， 该泵包括泵壳 20， 该泵壳安装在支座 14( 通常称为基 座、 底部或框架 )。泵壳 10 包括外罩 22， 其包括通过一系列螺钉连接到一起的前罩部分 23 和后罩部分24。 泵壳10还包括用于将要泵抽的流体馈送给泵的进口26和流体可通过其从 泵中排放出的排放口 27。 0050 。

22、泵壳 20 进一步包括在外罩 22 内的内衬里 30。衬里 30 包括主衬里 34， 该主衬里 可以为蜗壳和侧衬里的形式， 其包括前衬里 35 和后衬里 36。主衬里 34 可包括两个部分或 两个半体， 这两个部分组装在一起形成象汽车轮胎一样的蜗壳衬里形状。主衬里还可以是 一件式结构， 如图 1 中所示。该衬里可以由橡胶或弹性体材料形成。衬里 30 的内部形成正 说 明 书 CN 104334885 A 6 4/7 页 7 在泵抽的流体通过的泵抽室 38。 0051 泵 10 进一步包括叶轮 40， 叶轮安装成在泵抽室 38 内绕旋转轴 X-X 旋转。叶轮 40 连接到驱动轴 18， 该驱动轴。

23、 18 继而连接到驱动器 ( 未示出 )。所示的叶轮 40 是半敞开式 的， 且包括护罩 42， 其具有前端面 43 和后端面 44。叶轮 40 包括一系列泵抽叶片 46， 该泵抽 叶片从护罩的前端面突出。泵抽叶片 46 围绕旋转轴均匀地间隔开， 并且专门设计成用于操 纵起泡的流体， 并具有多个伸出部分， 每个伸出部分的形式为延伸到进口中的弧形勺状物 49。 叶轮进一步包括中心眼51， 该中心眼从护罩42的前端面43向前延伸， 在使用中弧形勺 状物 49 用于将材料拖曳到中心眼 51 前方的叶轮的开放中心中。之后将描述叶轮 40 的其 他特征。辅助叶片 66 设置在叶轮 40 的背面上。辅助叶。

24、片 66 围绕旋转轴均匀地间隔开， 且 具有内端部和外端部。辅助叶片 66 可以是直的、 弧形的或任意其他适宜结构。 0052 泵 10 进一步包括密封组件 80， 其提供轴 18 与泵壳 20 之间的密封。如图所示的密 封组件装在填料箱 87 处。 0053 如图 2 中最佳示出的， 叶轮 40 包括一系列通道， 该通道的形式为设置在叶轮中的 通孔52， 每一个通孔从叶轮40的前端面43延伸到后端面44。 通孔52在旋转轴X-X的区域 中， 并且定位在相邻的泵抽叶片 46 之间。如图 2 和图 3 中所示， 通孔 52 以大体上平行于旋 转轴 X-X 的方向延伸。通道可以是任意适宜的尺寸和横。

25、截面维度和结构。在图 3 中， 所示 的通孔 52 具有细长宽度的维度， 且作为槽出现。通常， 在布置在相邻的泵抽叶片 46 之间的 每个叶轮沟道中设置有一个或多个通道， 使得每个叶轮沟道在操作中开放。实验性的测量 结果已经显示正在被叶轮 40 泵抽的泡沫中的空气将聚集在叶轮眼中， 有时形成 “云状物” ， 这种 “云状物” 会抑制液压 (head) 和流的生成， 降低了叶轮效率。通道的功能是将气体和 一些固体的第一 “较轻部分” 从叶轮进口区域 26( 具体而言是在叶轮眼 51 的周围 ) 递送到 收集室 60 中， 如即将描述的那样。通道的横截面面积需要是足够大的， 以在必要时从叶轮 移除。

26、尽可能多的空气， 但是如果通孔 52 或其他通道过大， 则将可能允许起泡的浆料直接通 过该通道而进入收集室 60 中， 这是不合乎需要的。 0054 泵收集室 60 置于泵罩的后侧且位于叶轮 40 后面。收集室 60 邻近叶轮的后端面 44， 且置于密封室或填料箱 87 之内。通孔 52 通向收集室 60。收集室 60 包括排气出口， 其 形式为布置在填料箱 87 后壁 63 中的排气孔 62， 且远离泵叶轮 40。排气孔 62 可以例如借 助于适宜的管道或管子 61 与罐流体连通， 该管道 61 从填料箱经由其他相连的导管延伸到 罐， 该罐例如处于大气压力或者甚至可以在吸入状态中。收集室 6。

27、0 具有可以为大体上圆柱 形的外周侧壁 68、 面向叶轮 40 的开放侧 64， 和间隙 65。其中间隙 65 形成叶轮护罩 42 与后 衬里 36 之间的转移出口区， 且使得收集室 60 与泵抽室 38 之间流体连通。收集室 60 的外 周侧壁 68 基本上平行于通向开放侧 64 的旋转轴 X-X， 并且开放侧 64 的外周直径小于泵抽 室 38 的直径。 0055 如之前提到的， 在泡沫泵的进口区域 ( 在叶轮 40 前部的泵抽室 38) 在围绕着眼部 区域 51 的叶轮 40 中心线处存在低压区， 因此空气倾向于聚积到此处。这意味着较重的流 体 ( 颗粒 ) 朝向外泵壁行进。由于低压和低。

28、密度组合起来的条件， 聚集在此区域的空气并 不以正常方式通过泵， 而是起到缓冲来自上游的浆料的作用。这通常导致泵执行结果很差 或者失去其功能， 因为其使用了动力却不产生任何效果。在空气聚集在眼部 51 的区域中的 叶轮 40 中心线处时， 可以通过设置形式为穿过叶轮 40 的通孔 52 的通道使得空气流入收集 说 明 书 CN 104334885 A 7 5/7 页 8 室 60 中来去除空气， 该收集室 60 也可以称为排除器 (expeller) 室。在叶轮背面护罩中的 通孔52允许空气漏出， 因此解除了缓冲效果。 典型地， 叶轮40前侧上的压力大于收集室60 中的压力， 这导致空气流入通。

29、孔 52 中。如果存在一个或多个排气出口直通收集室 60 的背 部， 则空气流动通过叶轮通孔52进入收集室60中， 然后通过这些排气出口流出， 实际上， 空 气被吸入到收集室 60 中。 0056 所示的实施例中， 泵 10 进一步包括导流器， 其安装成用于在收集室 60 内旋转。该 导流器， 也可以称为搅拌装置， 操作性地安装到驱动轴 18， 使得在工作中， 叶轮 40 和导流元 件二者被驱动轴一起旋转。在图 1、 图 2 和图 7 中所示的一种形式中， 导流器配置成浆式混 合器叶轮70的形式， 该浆式混合器叶轮70具有矩形叶轮叶片71， 这些矩形叶轮叶片围绕着 套环 73 径向装配， 该套。

30、环 73 固定到泵驱动轴。在使用中， 叶轮叶片 71 倾斜成一定角度， 从 而导致材料基本上轴向流动(即， 流动方向与旋转轴X-X基本上一致)通过收集室60， 且朝 向排气孔 62 轴向流出。在图 4、 图 5 和图 6 中所示的另一种形式中， 导流器配置成盘形叶轮 72 的形式， 该盘形叶轮 72 在中心孔 75 处安装到驱动轴。盘形叶轮 72 具有六个间隔开的外 围通孔 74， 该外围通孔设置成穿过盘形叶轮， 每个外围通孔的入口装备有 90 度角的管子弯 头 ( 或弯管端部 ) 固定装置 76。管子弯头 76 置于盘形叶轮 72 的在使用时面向叶轮 40 后 端面 44 的一侧 81 上。。

31、每个管子弯头 76 定向成以便形成斗状物， 该斗状物在盘形叶轮 72 外周边缘的顶部上方 / 周围产生再循环紊流。这种搅拌导致材料基本上轴向流动 ( 即， 流 动方向与旋转轴 X-X 基本上一致 ) 通过收集室 60， 且朝向排气孔 62 轴向流出。 0057 导流器 68 可采取许多种形式， 例如， 其可以包括另一种类型的叶轮、 船用螺旋桨 或浆式轮。该导流元件的一个目的是促进过多的泡沫气体从叶轮前端面 43 的区域流出， 流 过通孔 52 的通道， 流过收集室 60 且通过排气孔 62 流出。 0058 在图 8 至图 20 中， 可能存在， 相同的参考数字用于描述在之前的实施例中描述过 。

32、的相同部件。 0059 如图 8 中以及相关的图 9 至图 20 中所示， 在局部视图和分解视图中示出泵 10， 其 包括外罩包括后罩部分 24。虽然前罩部分未被示出， 但其可以在外观上类似于后罩部分。 在此实施例中示出的泵并未示出内衬里 30。该泵包括叶轮 40， 该叶轮的结构大体上与之前 描述的结构相同。 0060 如参考之前的实施例所描述的， 收集室 60 形成有外围侧壁 68 和后壁 63。侧壁 68 基本上平行于开口侧 64 的旋转轴 X-X 延伸， 该开口侧 64 在组装位置时与叶轮 40 的后端面 44 隔开以使得在它们之间存在间隙 65。 0061 在此实施例中为浆式混合器叶轮。

33、70形式的导流器稍微类似于图7中所示的叶轮， 但是在此实施例中包括十个叶片 71。叶片 71 朝向其外自由端稍稍向内变尖 ( 但它们也可 以是直边的 )， 并且相对于旋转轴 X-X 以角度 Z 倾斜。典型地， 角度 Z 可以是大约 45。叶 片 71 配置成能够引起收集室 60 内的混合物的轴向流以及涡流。 0062 当在操作中时， 浆式混合器 70 形式的导流器的外侧部分与形成环形较重部分聚 集区 69 的外周壁 68 间隔开， 较重部分倾向于迁移到该环形较重部分聚集区 69 中， 并且较 重部分被使得从该环形较重部分聚集区 69 经由叶轮护罩 42 后端面与后衬里 36 之间的间 隙 65。

34、 离开收集室 60， 流到叶轮 40 周围且流回到泵抽室 38 中。较重部分聚集区 69 从填料 箱 87 的后壁 63 沿着收集室 60 的外周壁 68 延伸， 一直延伸到开放侧 64。导流器的用途是 说 明 书 CN 104334885 A 8 6/7 页 9 促使流从泵抽室38流到收集室60， 之后帮助叶轮40的后护罩上的辅助叶片66将其中的流 体分离成较轻部分 ( 主要是气体 ) 和较重部分 ( 主要是液体和一些微粒物质 )。较轻部分 被促使从排气孔 62 出去， 离开泵去往较低压力的区域。 0063 图 20 中所示的实施例大体上类似于图 8 中所示的实施例。为了便于参考， 相似的 。

35、部分被给予与之前的实施例相同的部分编号。 在图20中， 叶轮89大体上类似于之前相对于 图 8 所描述的叶轮 40。叶轮 89 上的辅助叶片 66 是渐细的， 以便在以远离内端 ( 离叶轮旋 转轴 X-X 最近 ) 朝向外端前进时深度变得越来越薄。后衬里 88 的端面 78 也是倾斜的并且 平行于辅助叶片 66 的表面， 使得在辅助叶片 66、 叶轮 89 的护罩的后端面与端面 78 之间形 成便于流体从收集室 60A 转移到泵抽室的窄通道 65。这个通道 66 并不垂直于旋转轴 X-X， 但是以朝向泵抽室的方向倾斜。 0064 图 20 中所示的实施例具体包括压盖密封组件， 该压盖密封组件包。

36、括填料 93、 套环 94、 压盖螺栓95以及排干和密封环96和97。 还设置了用于保护操作者的密封防护装置79。 0065 图20中所示的实施例进一步包括夹紧板83和定位螺钉84。 导流器被示出为叶轮 85 的形式。该实施例进一步包括 O 形环密封件 86、 90 和 91， 以最小化泵泄漏。 0066 图21中所示的实施例大体上类似于图8至图20中所示的实施例。 在此实施例中， 浆式混合器叶轮 70A 形式的导流器类似于图 8 和图 14 至图 16 中所示的叶轮， 但在此实施 例中其包括十六个叶片。如图 8 中的情况一样， 叶片朝向叶轮的外部自由端稍稍向内变细， 并且相对于旋转轴 X-X。

37、 以角度 Z 倾斜。典型地， 角度 Z 可以为大约 45。叶片配置成能够 引起收集室 60A 内的混合物的轴向流以及涡流。 0067 此外， 图 21 显示在框架板衬里上有不同的压盖 99A 用于将填料保持在适当位置， 其中压盖被三个紧固螺栓而不是图 8 中所示的更传统两个螺栓结构所固定。最后， 另一个 差异在于， 在填料箱后壁中的排气孔 62A 的形状是圆的， 而不是图 8-10 和图 17-19 中所示 的椭圆形状， 以便最大化在使用时可以从收集室 60A 排出的气体的体积。圆的排气孔还具 有能够更容易地附接到标准的圆横截面软管或排气管 61A 的优点， 并且如果空间允许， 大 的排气孔是。

38、令人期望的。 0068 本文描述的空气排除系统的各种实施例连续地工作， 以在使用期间为泵连续排 气。浆料叶轮、 辅助 ( 后部排除 ) 叶片以及导流器的组合在一起运行时， 为更有效地分离空 气和浆料材料创造了环境。此外， 该系统可以由现有的泡沫泵改进成。 0069 具体参考泡沫泵， 含有磨料固体的矿物泡沫可能具有易变的性质。泡沫既可能是 易碎的从而气体 / 空气泡容易破碎， 也可能是持久的从而空气 / 气体很难分离。通常， 在泵 抽室内不能实现彻底的或充分的气体分离。 本文描述的泵设计成在排气期间既在泵抽室中 又在收集室中处理分离。 换言之， 在泵抽室中进行第一阶段的分离， 在收集室中进行第二。

39、阶 段的分离。 0070 导流器以前进的方向移动轴向的首次分离出的较轻部分的流， 同时， 旋转收集室 内的混合物， 因此为可能额外地将固体分离成第二种较重部分创造了环境， 该第二种较重 部分可以被返回到泵抽室或泵排放口， 同时， 在压力的影响下， 迫使气体 / 空气饱和混合物 (第二较轻部分)自动从收集室排出(优选地返回到泵抽气罐， 或任意其他的处置/处理位 置 )。 0071 在某些实施例中， 叶轮可以包括在后护罩端面上的辅助叶片， 并且导流器可以与 说 明 书 CN 104334885 A 9 7/7 页 10 辅助叶片结合起来， 帮助收集室中的材料的较重部分通过转移出口区， 进入泵抽室的。

40、外部 区域。 0072 在其他实施例中， 浆式混合器叶轮形式的导流器的叶片的横截面可以是翼形的， 旨在增加收集室中的推进力。 在一些持久的泡沫介质中， 诸如沥青泡沫， 需要更大的驱逐能 力来帮助在收集室中进行的对轻的部分和重的部分的第二次分离， 以及帮助将第二种轻的 部分通过排气孔推出。 这在一些实施例中也可以通过增大附图中所示的当前实施例的叶轮 / 螺旋桨的直径来实现。 0073 在一个实验性测试中， 具有本发明的特征的泡沫泵能在泡沫体积系数 (FVF) 达到 6.0 的情况下运行得非常良好， 泵抽的泡沫流速能够在 530-560m3/h 的范围内。在常规泡沫 泵中， 可以处理的最大FVF是。

41、1.9-2.0。 FVF是与泡沫中的空气的体积百分率有关的计算值。 含气体更多的泡沫会导致泵抽低效且相关的功率消耗更高。泡沫叶轮可能正在旋转， 但是 经常仅仅在空气的包裹中。 在一些情况下， 操作者尝试添加化学制品来消除泡沫， 但这增加 了成本且可能不起作用， 并且根据正在泵抽的材料或环境， 这也可能是不适合的。 0074 在另一个实验性测试中， 将具有本发明的特征的泡沫泵的性能与竞争者生产的泡 沫泵进行比较。 图22中显示了实验数据。 在泵抽实验中， 测量了功率(kW)和泡沫流速(m3/ hr)。 最匹配的总体的线被绘制出， 以粗略地分类数据走向， 该总体的线大体上显示 ： 为了以 更高的流。

42、速泵抽泡沫需要线性增加的功率。如从数据中可以看出， 本发明的泡沫泵能够以 几乎一半的操作功率需求实现与竞争者的产品相同的进给泡沫浆料流速。 这表示本发明的 泡沫泵在从进给泡沫材料中除去空气方面更有效率， 导致对剩余浆料材料的泵抽更有效， 因此为了实现泵抽材料输出量所需的功率较低。 0075 在芬兰矿地的现场实验中， 具有本发明特征的泵能够在 FVF 高达 4.0 的情况下始 终如一性能稳定地工作。工厂观察到因为经由室和排气管从泡沫进给材料除去空气， 离开 泵排放物的容积流量总的来说降低了。 此外， 现场实验测量到与现有的竞争者的泵相比， 可 实现 25的能源节省。 0076 在对优选实施例的上。

43、述描述中， 为了清楚起见采用了特定的技术。 然而， 本发明并 不旨在受限于这样选择的特定术语， 并且应理解每个特定术语包括了能以类似方式操作以 达到类似技术目的的所有技术等同物。诸如 “前” 和 “后” 、“内” 和 “外” 、“上” 、“下” 、“高” 和 “低” 的术语以及类似术语用作便于提供参考点的词语， 而并不应解释成限制性术语。 0077 在此说明书中对任何先前的出版物 ( 或从中得到的信息 ) 或对已知内容的提及 不是， 并且不应该被当作是确认或承认或以任何形式暗示先前的出版物 ( 或从中得到的信 息 ) 或已知内容形成本说明书涉及的技术领域中的公知常识。 0078 在此说明书中，。

44、 词语 “包括” 应被理解为其 “开放性” 的意思 ； 即， 为 “包含” 的意思， 因此不应被解释为其 “封闭性” 的意思 ； 即，“仅由组成” 的意思。相应的意义在相应的 词语 “包括” 、“被包括” 出现之处适用于这些相应的词语。 0079 此外， 本发明是结合目前认为是最实用的和最优选的实施例来描述的， 应理解本 发明并不受限于所公开的实施例， 而是相反， 其旨在覆盖包括在本发明的精神和范围内的 各种修改和等同布置。并且， 以上描述的不同实施例可连同其他实施例一起实施， 例如， 一 个实施例的多个方面可与另一个实施例的多个方面结合起来， 以实现再另一个实施例。更 进一步的， 任何给定组。

45、件的每个独立特征或部件可构成额外的实施例。 说 明 书 CN 104334885 A 10 1/15 页 11 图 1 说 明 书 附 图 CN 104334885 A 11 2/15 页 12 图 2 说 明 书 附 图 CN 104334885 A 12 3/15 页 13 图 3 说 明 书 附 图 CN 104334885 A 13 4/15 页 14 图 4 说 明 书 附 图 CN 104334885 A 14 5/15 页 15 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 104334885 A 15 6/15 页 16 图 7 说 明 书 附 图 CN 104334885 A 1。

46、6 7/15 页 17 图 8 说 明 书 附 图 CN 104334885 A 17 8/15 页 18 图 9 说 明 书 附 图 CN 104334885 A 18 9/15 页 19 图 10 说 明 书 附 图 CN 104334885 A 19 10/15 页 20 说 明 书 附 图 CN 104334885 A 20 11/15 页 21 图 14图 15 图 16 说 明 书 附 图 CN 104334885 A 21 12/15 页 22 说 明 书 附 图 CN 104334885 A 22 13/15 页 23 图 20 说 明 书 附 图 CN 104334885 A 23 14/15 页 24 图 21 说 明 书 附 图 CN 104334885 A 24 15/15 页 25 图 22 说 明 书 附 图 CN 104334885 A 25 。