Насосы промышленные
Воздуходувки промышленные
Контрольно измерительное оборудование
Клининг и дезинфекция
Водоподготовка
Услуги
Сферы использования
Избранные товары
Доставка и оплата
Гарантия и возврат
Контакты
О компании
Насос для перекачки пульпы в горнодобывающей и обогатительной промышленности
Абразивный износ и оседание твёрдой фазы при перекачке пульпы
Пульпа — это двухфазная смесь твёрдых частиц и жидкости, и оба её свойства создают нагрузку, которой нет при работе с чистой водой.
Твёрдая фаза истирает проточную часть изнутри: при перекачке абразивной пульпы рабочее колесо теряет несколько миллиметров металла за 500–1000 часов работы, а на тяжёлых средах вроде донной золы тепловых станций известны случаи, когда колесо изнашивалось каждые 300–400 часов при частоте вращения 1750 об/мин.
Параллельно частицы стремятся осесть на дно: стоит скорости потока в трубопроводе упасть ниже критической скорости осаждения — твёрдая фаза выпадает в осадок и забивает линию.
Из-за этого насос для перекачки пульпы рассчитывают иначе, чем водяной.
Наравне с подачей и напором на первый план выходят ресурс проточной части и способность удерживать частицы во взвешенном состоянии.
Дальше разберём, какие характеристики среды задают эти требования и как под них подбирают оборудование.
Параметры пульпы, которые определяют выбор насоса
Прежде чем сравнивать типы насосов, среду нужно описать численно — без этих данных подбор превращается в угадывание.
Ключевых параметров несколько, и каждый напрямую влияет на конструкцию.
Концентрация твёрдой фазы задаётся двумя способами: по массе (Cw) и по объёму (Cv).
От неё зависит плотность смеси, а значит — потребляемая мощность и напор, который реально получит система: чем плотнее пульпа, тем сильнее проседает фактический напор по сравнению с водяной характеристикой насоса.
Размер частиц описывают распределением d50 и d80; для ориентира, мелкий песок — это 50–100 мкм, крупный — 500–2000 мкм.
Именно размер и форма частиц определяют, какой материал проточной части прослужит дольше.
Плотность твёрдого (удельный вес) влияет на осаждение: чем плотнее частица, тем выше должна быть скорость потока, чтобы удержать её во взвеси.
Добавьте к этому температуру и pH среды — они отсекают часть материалов ещё до выбора типа насоса.
Типы насосного оборудования для пульпы
Под перекачку пульпы применяют несколько принципиально разных конструкций.
Универсального решения нет: каждый тип выигрывает на своём диапазоне концентрации, размера частиц и требуемого давления, и у каждого есть слабое место.
-
Центробежный горизонтальный насос
Центробежный горизонтальный насос — самое распространённое решение для абразивной пульпы средней концентрации.
Рабочее колесо разгоняет смесь, а закрытое колесо при крупных частицах даёт наибольший КПД и ресурс.
Центробежный насос для пульпы хорошо держит большие подачи, но по мере износа зазор между колесом и корпусом растёт, появляется внутренняя рециркуляция, напор и подача падают — и износ ускоряется лавинообразно.
Большинству таких насосов нужна промывочная вода на сальник, что разбавляет пульпу.
Посмотреть товары -
Погружной насос
Погружной насос опускают прямо в зумпф, поэтому проблема всасывания и кавитации снимается — на входе всегда залив.
Погружной насос для пульпы удобен на карьерных и зумпфовых откачках, дренаже и дноуглублении, где негде разместить горизонтальную установку.
Чтобы твёрдая фаза не оседала на дне приямка, под входом часто ставят агитатор — отдельную небольшую крыльчатку, которая взмучивает осадок и поддерживает однородную смесь.
Вал обычно герметизируют двойным торцевым уплотнением с парой трения из карбида кремния и масляной камерой между ступенями: наружная пара отсекает абразив, внутренняя защищает двигатель.
Ограничения — охлаждение двигателя, которому нужно оставаться погружённым в жидкость, и доступ для обслуживания: чтобы заменить колесо, насос приходится поднимать.
Посмотреть товары -
Перистальтический (шланговый) насос
Перистальтический (шланговый) насос контактирует со средой только шлангом — металлических деталей в потоке нет вообще.
Перистальтический (шланговый) насос для пульпы перекачивает очень густые смеси с удельным весом до 1,6–1,8 (около 80 % твёрдого) и расходует примерно вчетверо меньше технологической воды, чем центробежный на той же задаче.
На обогатительных фабриках его применяют для дозирования известкового молока на коррекцию pH, подачи флокулянта и перекачки концентрата между стадиями флотации, где важно не разрушить хлопья и зёрна продукта.
Платой за это становятся ресурс шланга (его меняют по наработке), пульсация потока и ограничение по подаче и давлению.
Посмотреть товары -
Винтовой насос
Винтовой насос (одновинтовой, с винтом в эластомерном статоре) подаёт пульпу равномерно и бережно, без разрушения частиц.
Винтовой насос для пульпы работает с концентрацией до 70 % твёрдого по объёму и с высокой вязкостью, держит точную дозу даже при заметном противодавлении.
Его ставят там, где центробежный уже неэффективен из-за плотности среды: на перекачку нижнего продукта сгустителя (сгущённого осадка) и на подачу обезвоженного шлама в фильтр-пресс, в том числе с волокнистыми включениями.
Слабое место — статор: абразив постепенно его истирает, а сухой ход разрушает за минуты, поэтому насос обычно ставят на пониженные обороты ради ресурса.
Подачи ниже, чем у центробежного.
Посмотреть товары -
Поршневой и диафрагменный (мембранный) насос
Поршневой и диафрагменный (мембранный) насос создаёт высокое давление — порядка 100–250 бар — и предназначен для перекачки сгущённых хвостов, паст и концентрата на большие расстояния, где центробежный потребовал бы непрактичного каскада ступеней.
В диафрагменном исполнении мембрана отделяет поршень и цилиндр от абразива, так что в контакт с пульпой вступает только она, а гидравлическая часть остаётся защищённой.
Такие насосы ставят на магистральные пульпопроводы, закладку выработанного пространства пастой и подачу на фильтр-пресс при обезвоживании концентрата или хвостов.
Минусы — износ клапанов на абразиве, пульсация и более сложная, дорогая обвязка.
Посмотреть товары
Чтобы свести различия воедино, удобно смотреть таблицу.
| Тип насоса | Макс. концентрация тв. фазы | Размер частиц | Напор/давление | Промывочная вода | Слабое место |
|---|---|---|---|---|---|
| Центробежный горизонтальный | средняя | от мелких до крупных | средний напор | нужна на сальник | износ зазоров |
| Погружной | средняя | средние и крупные | низкий–средний | обычно не нужна | охлаждение, доступ |
| Перистальтический (шланговый) | до ~80 % | мелкие–средние | среднее | не нужна | ресурс шланга, пульсация |
| Винтовой | до 70 % об. | мелкие–средние, вязкие | высокое | не нужна | износ статора, сухой ход |
| Поршневой/диафрагменный | высокая | мелкие–средние | очень высокое | не нужна | износ клапанов, пульсация |
Материалы корпуса и рабочего колеса при работе с абразивной пульпой
Против износа работают две взаимоисключающие стратегии: либо поверхность делают твёрдой, чтобы сопротивляться режущему действию частиц, либо эластичной, чтобы гасить и отражать удары.
Отсюда два семейства материалов.
Высокохромистый белый чугун — стандарт для проточной части.
Номинальная твёрдость около 650 HB (по Бринеллю) позволяет ему держать удар крупных и острых частиц; применять его можно при pH от 3,5 в зависимости от содержания хлоридов, а для более агрессивных сред берут чугун с 30 % хрома.
Это лучший выбор для крупного и острого абразива, где эластомер режется.
Натуральная резина — самый распространённый эластомер для пульпы и самое экономичное решение для мелкой твёрдой фазы.
В зависимости от остроты и плотности частиц резина держит размер до 5–8 мм, после чего частицы начинают её резать; рабочая температура — до 65 °C постоянно (кратковременно до 75 °C), и она плохо переносит масла и углеводороды.
Полиуретан показывает отличный ресурс на тонком абразиве (менее 0,15 мм), менее чувствителен к случайному крупному включению, чем резина, но ограничен по температуре — до 50 °C постоянно.
Для кислых сред и более высоких температур берут хлорбутилкаучук — до 80 °C и стойкость к разбавленным и концентрированным кислотам.
Отдельный узел — уплотнение вала, потому что именно через него чаще всего и выходит из строя насос.
Сальниковое уплотнение с промывкой чистой водой требует от 10 до 90 л/мин на полном потоке (или 0,5–10 л/мин на сниженном), что разбавляет пульпу.
Чтобы сократить расход воды, применяют экспеллерное уплотнение — оно отбрасывает жидкость от вала при работе и сводит протечку почти к нулю без дорогого торцевого узла.
Там, где протечка недопустима, ставят торцевое уплотнение с парой трения из карбида кремния.
Подбор насоса для пульпы по рабочим параметрам
Подбор начинают с требуемой подачи и напора, но обязательно пересчитывают характеристику под плотность пульпы: чем выше удельный вес смеси, тем сильнее реальные напор и КПД проседают относительно паспортных значений по воде, и насос приходится брать с запасом.
Размер и острота частиц задают материал: для тонкой фракции — резина или полиуретан, для крупной и острой — высокохромистый чугун.
Частота вращения колеса ограничивается классом износа: на тяжёлой абразивной пульпе обороты намеренно снижают, потому что скорость потока в проточной части напрямую разгоняет эрозию.
Отдельно считают диаметр и скорость в трубопроводе.
Скорость должна оставаться выше критической скорости осаждения для данной плотности и крупности частиц, иначе твёрдая фаза осядет; при этом завышать её тоже нельзя — лишняя скорость ускоряет износ трубы и колеса.
На практике это компромисс, который проще заложить на этапе подбора, чем исправлять забившейся линией.
Если насос для пульпы подобран без этого расчёта, его либо забивает осадком, либо он изнашивается раньше срока.
Типичные ошибки при эксплуатации насосов для пульпы
Преждевременные отказы чаще вызваны условиями эксплуатации, чем самим оборудованием.
Несколько ситуаций повторяются чаще всего.
-
Сухой ход.
При отсутствии жидкости торцевое уплотнение или статор винтового насоса разрушаются за считаные минуты.
Именно поэтому на всасывании ставят реле протока или контролируют уровень в зумпфе.
-
Низкая скорость потока.
Если расход упал ниже критической скорости осаждения, твёрдая фаза выпадает в трубопроводе, и его постепенно забивает.
Насосы для откачки пульпы на зумпфах особенно чувствительны к этому при неполной загрузке.
-
Завышенные обороты.
Эрозия проточной части резко растёт со скоростью; на тяжёлой пульпе тот же ресурс часто достигается простым снижением частоты вращения, как в упомянутом случае с донной золой.
-
Неверный материал под размер частиц.
Резиновое колесо, поставленное на пульпу с крупными или острыми включениями свыше 5–8 мм, режется и выходит из строя задолго до расчётного срока.
-
Игнорирование зазоров.
По мере износа зазор между колесом и корпусом растёт, появляется внутренняя рециркуляция, падают напор и подача, а износ ускоряется.
Регулярный замер зазоров и своевременная замена изношенных деталей продлевают ресурс насоса для перекачки пульпы в разы.
Купить насос для пульпы в Украине
Перекачка пульпы — это всегда подбор под конкретную среду: концентрацию, размер и плотность частиц, температуру и pH.
Поэтому грамотно купить пульповый насос — значит сначала описать пульпу численно, а затем подобрать тип, материал проточной части и уплотнение под эти данные.
Компания ООО «ИНЖИНИРИНГОВЫЕ СИСТЕМЫ» выполняет подбор по рабочим параметрам, поставляет оборудование с технической документацией и сопровождает монтаж и ввод в эксплуатацию.
Почему стоит купить оборудование именно в нашей компании?
- Профессиональный инженерный подбор Подбираем оборудование под конкретные задачи, условия работы и требования вашего производства
- Широкий ассортимент промышленного насосного оборудования Предлагаем решения для разных типов жидкостей, технологических процессов и производственных задач
- Гарантия качества Поставляем надёжное оборудование от проверенных производителей с гарантией и поддержкой
- Технические консультации Помогаем с выбором, настройкой и правильной эксплуатацией оборудования
- Выгодные условия поставки по всей Украине Организуем быструю доставку, удобные условия оплаты и сопровождение на всех этапах
Покупатель получает вместе с насосом расчёт под свою задачу: проверку скорости потока в трубопроводе, выбор материала под крупность абразива и схему уплотнения вала под допустимое разбавление.
Такое сопровождение снижает риск преждевременного износа и простоев в сравнении с подбором по одному лишь типоразмеру.
Насосы для пульпы купить в Украине можно с полным техническим сопровождением под конкретное производство.
Часто задаваемые вопросы о насосах для перекачки пульпы
Почему рабочее колесо изнашивается за несколько сотен часов и как продлить его ресурс?
На абразивной пульпе износ колеса — нормальный процесс: оно теряет несколько миллиметров металла за 500–1000 часов, а на тяжёлых средах вроде донной золы при 1750 об/мин — каждые 300–400 часов. Ресурс заметно продлевает снижение частоты вращения и колесо из высокохромистого чугуна (около 650 HB) под крупный и острый абразив.
Что выбрать для проточной части — резину или металл?
Резина выгодна только на мелкой фракции: она держит частицы до 5–8 мм, а на крупных и острых включениях рвётся и плохо переносит удар. Под крупный острый абразив берут высокохромистый чугун. Резина к тому же чувствительна к оборотам — при завышенной скорости колесо разрушается быстрее.
Зачем насосу затворная (промывочная) вода на уплотнение и можно ли работать без неё?
Чистая вода подаётся в сальник под давлением выше, чем в камере насоса: она отжимает пульпу от вала, смазывает и охлаждает набивку; расход — от 0,5 до 90 л/мин в зависимости от типа и размера. Совсем без подачи воды работают экспеллерное или торцевое уплотнение, но они сложнее и дороже.
Почему постоянно выходят из строя сальник и защитная втулка вала?
Частая причина — промывочная вода уходит в улитку и почти не охлаждает набивку и втулку. Тогда набивка работает всухую, перегревается и протирает втулку вала. Помогает правильная подача затворной воды (выше давления в камере) и контроль её расхода.
Помогает ли занижение оборотов и запас по типоразмеру продлить срок службы?
Снижение оборотов — да: эрозия резко растёт со скоростью потока. Но «запас» нельзя доводить до работы далеко от рабочей точки: на подаче ниже примерно 70 % от оптимальной появляется рециркуляция в корпусе и износ ускоряется. Грамотно подобранный насос на пониженных оборотах служит годами.
Почему у насоса падает подача и он теряет залив?
Чаще всего твёрдая фаза осела во всасывающей или напорной линии из-за скорости ниже критической скорости осаждения, либо во всасывание подсасывается воздух. Проверяют скорость в трубопроводе, уровень в зумпфе и герметичность всасывающей линии.
Как подобрать насос под конкретную концентрацию пульпы?
Сначала среду описывают численно: концентрация по массе (Cw) и объёму (Cv), размер частиц (d50/d80), плотность твёрдого, температура и pH. По плотности смеси пересчитывают напор и мощность с запасом, по крупности частиц выбирают материал, а скорость в линии держат выше критической скорости осаждения.
Какое уплотнение вала выбрать для пульпы?
Сальниковое с промывкой — самое простое, но разбавляет пульпу и требует чистой воды. Экспеллерное сокращает расход воды и сводит протечку почти к нулю на рабочем режиме. Торцевое с парой трения из карбида кремния ставят там, где разбавление и протечка недопустимы, но оно не терпит сухого хода.
Українська