泥漿泵整體解決方案設(shè)計(jì)與實(shí)施關(guān)鍵因素
作者：抽沙泵生產(chǎn)廠家 人氣：發(fā)表時(shí)間：2020-02-11 20:41
泥漿泵是污泥或泥漿抽取和遠(yuǎn)程輸送的有效設(shè)備。高質(zhì)量泥漿泵既可以實(shí)現(xiàn)一定深度的泥漿抽取，也可以多臺(tái)泥漿泵組成系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)泥漿的抽取和遠(yuǎn)程泵送。在工程實(shí)際應(yīng)用中，泥漿泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和操作解決方案要考慮很多因素，下面對(duì)其中的關(guān)鍵因素進(jìn)行了分析和總結(jié)。
1930年，在卡爾古利金礦領(lǐng)域工作時(shí)，一位名叫查爾斯·沃曼（Charles Warman）的年輕澳大利亞工程師，發(fā)明了一種相比以往的渣漿輸送方案更有效、更可靠的離心泥漿泵，并申請(qǐng)了專利。到1970年代，他建立的公司已成為全球市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者。時(shí)至今日，世界各地的泵制造商都在復(fù)制沃曼泥漿泵的設(shè)計(jì)原理。遠(yuǎn)洋泵業(yè)的泥漿泵產(chǎn)品也參考了沃曼泵的一些獨(dú)特的設(shè)計(jì)理念和配套方式，并加以改進(jìn)和再組合，形成了比較成熟的產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及整體解決方案。現(xiàn)代泥漿泵的優(yōu)點(diǎn)在于其耐磨性和易操作維護(hù)性。泥漿泵通常在偏遠(yuǎn)和惡劣的環(huán)境中運(yùn)行，因此它必須可靠且易于維護(hù)。2019年，僅泥漿泵的全球市場(chǎng)就超過(guò)了12億美元。然而，總資本和運(yùn)營(yíng)支出遠(yuǎn)不止于此。
選擇和維護(hù)泥漿系統(tǒng)的工程師必須了解泥漿處理的基本原理。泥漿處理問(wèn)題的后果可能包括停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)以及密封區(qū)域的泄漏。本文闡述了每位工程師需要了解的關(guān)鍵考慮因素，包括管道摩擦損失，固體沉降，還有泥漿泵系統(tǒng)的性能和使用壽命。
什么是泥漿？
泥漿運(yùn)輸在采礦業(yè)中很普遍，是礦物采集加工和洗煤的一部分。固體可以包括原始礦料，或加工到細(xì)尾礦的任何東西。泥漿處理的其他應(yīng)用包括發(fā)電，污水，沙子和礫石，甚至是農(nóng)業(yè)工程。
為了簡(jiǎn)化分類，輸送的泥漿液通常分為兩種：
一、 介質(zhì)均勻的，也稱為非沉降性泥漿，通常看起來(lái)是具有流動(dòng)性的泥水混合物。一個(gè)例子是紅色泥漿，固體顆粒很小，不易沉降，輸送狀態(tài)下管道底部的固體濃度通常高于頂部，管道中成子彈頭狀分布。
用于不沉降泥漿設(shè)計(jì)的方案是將流體建模為非牛頓（也稱為賓漢塑料）流體。如果將這種液體釋放到地面上，它不會(huì)像水一樣流動(dòng)，而是會(huì)稍微坍塌（即小幅度散落）。液體坍落度“越小”，其剪切應(yīng)力和剪切速率值越高，泵送就越困難。
有時(shí)候，離心泵也無(wú)法處理介質(zhì)均勻的漿料。一個(gè)典型案例就是深錐濃縮機(jī)輸送的煤尾礦。在這種情況下，設(shè)備工人可以使用比較昂貴的容積泵，也可以使用聯(lián)合處置方法，例如將尾礦添加到傳送帶上的粗品中，然后進(jìn)行尾礦加工提取處理。
二、 處理泥漿中還有較大固體，且濃度較高。D50的粒徑通常在0.02毫米到150毫米之間，其中就包含礫石。
處理這種的沉降漿液的方式通常借鑒多年的實(shí)操經(jīng)驗(yàn)。理論方法不一致，部分原因是這種方式無(wú)法為湍流的使用效果進(jìn)行建模。經(jīng)驗(yàn)方法需要大量數(shù)據(jù)，并取決于以下因素：
· D50粒徑
· 介質(zhì)比重
· 固體濃度
· 粒徑分布與泵葉輪直徑的比率。
泥漿泵輸送過(guò)程中的難點(diǎn)
1. 泥漿泵磨損與腐蝕
遠(yuǎn)洋泵業(yè)生產(chǎn)的泥漿泵最需要考慮的問(wèn)題是泥漿泵和管道的磨損和腐蝕。對(duì)于某些泥漿泵材料，泵殼可能會(huì)在幾天內(nèi)被打穿，這樣會(huì)有泥漿泄漏危害環(huán)境的后果，并會(huì)導(dǎo)致整套流水線工程停工。最初的Warman泥漿泵通過(guò)使用加厚的過(guò)流鑄件來(lái)延長(zhǎng)磨損壽命，并通過(guò)加入易于更換的襯套來(lái)減少停機(jī)時(shí)間的困擾。
盡管現(xiàn)代的泥漿泵仍具有這些功能，但在開(kāi)發(fā)更具耐磨性的材料方面已付出了巨大的努力。這些包括：
· 橡膠和聚氨酯，具有出色的耐腐蝕性和抗氣蝕性能，并在處理細(xì)顆粒時(shí)降低了磨損。
· 硬金屬，例如白口鐵材質(zhì)和高鉻合金材質(zhì)，其中一些具有專利保護(hù)。這些材料適用于堅(jiān)硬而尖銳的顆粒，例如用于硬質(zhì)金屬礦物加工。
· 陶瓷由于難以制造且價(jià)格昂貴而不太成功，而且一旦有裂紋就被打碎。
另外，在最佳效率流量的70％到110％的區(qū)間中，泥漿泵的磨損是最低的。在其他區(qū)間內(nèi)由于流速高或汽蝕加大磨損會(huì)更快一些。
2. 泥漿泵密封
泥漿泵的密封也是遠(yuǎn)洋泵業(yè)工程師需要考慮的問(wèn)題。其中最便宜，最有效的密封方法是填料密封。但是，這需要添加清潔的填料密封水，在某些情況下取水會(huì)有難度。一種替代方法是使用離心軸密封，從而消除了對(duì)填料密封水的需求。
遠(yuǎn)洋泵業(yè)工程師面臨的第二種選擇是使用機(jī)械密封，它造價(jià)相對(duì)昂貴。在停機(jī)保養(yǎng)時(shí)間上，零件更換方面，機(jī)械密封失效成為一項(xiàng)代價(jià)高昂的工作，因?yàn)楦鼡Q機(jī)械密封的工序中，整個(gè)泥漿泵都需要拆卸。因此在選擇機(jī)械密封配置時(shí)要謹(jǐn)慎。
3. 泥漿泵的性能
遠(yuǎn)洋泵業(yè)在設(shè)計(jì)每款泥漿泵時(shí)，會(huì)發(fā)布每個(gè)泵的性能曲線，通常都符合GB3216?，F(xiàn)場(chǎng)工程師使用這些曲線為他們的應(yīng)用選擇最合適的泥漿泵型。因?yàn)樾阅芮€的試驗(yàn)都是以清水為載體，在使用中無(wú)論漿液的類型如何，與清水相比，泥漿泵的輸送壓力和效率都會(huì)有降低折扣。
對(duì)于恒定的輸送漿料，這些降低折扣通常被概括為總壓比（HR）和效率比（ER）。工程師經(jīng)常使用基于經(jīng)驗(yàn)論來(lái)估計(jì)這些值，在考慮中也參考了部分的意外因素。
4. 管道摩擦損失
與泵送水相比，輸送泥漿時(shí)管道摩擦損失會(huì)增加。對(duì)于沉降淤漿，當(dāng)管道流為層流而不是湍流時(shí)，增加最大。對(duì)于均質(zhì)漿料，可以使用計(jì)算公式來(lái)計(jì)算管道摩擦損失，這些計(jì)算公式假定來(lái)自Bingham Plastic模型的輸入。在這種情況下，工程師可以使用泥漿流變測(cè)試來(lái)確定輸入值。
5. 管道堵塞
泥漿泵疏松的所有淤漿，特別是非沉降性淤漿，都會(huì)在管道內(nèi)沉降成固體?？赡軙?huì)發(fā)生底部淤積的情況，固體顆粒附著在管道底部并沿管道底部移動(dòng)，但是如果沉降過(guò)多，水流速變慢，管道將阻塞，需要停機(jī)檢查。
為阻止管道阻塞，必須要增加漿體的流速，以減少固體沉降的風(fēng)險(xiǎn)。但是，由于摩擦損失與管道速度的平方成正比，因此管道速度太高會(huì)導(dǎo)致摩擦損失大，并且需要大型配套動(dòng)力。設(shè)計(jì)人員必須謹(jǐn)慎的權(quán)衡這些標(biāo)準(zhǔn)。
結(jié)束語(yǔ)
有效的漿料系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要專家的建議。遠(yuǎn)洋泵業(yè)設(shè)計(jì)師團(tuán)隊(duì)具有豐富的泥漿運(yùn)輸經(jīng)驗(yàn)，并樂(lè)于提供協(xié)助。詳詢：18605381019。
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此文關(guān)鍵詞：泥漿輸送泵,泥漿泵,泥沙泵
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