Насоси промислові
Повітродувки промислові
Контрольно вимірювальне обладнання
Клінінг та дезінфекція
Комплексні рішення
Водопідготовка
Послуги
Сфери використання
Обрані товари
Доставка і оплата
Гарантія та повернення
Контакти
Про компанію
Насос для перекачування пульпи в гірничодобувній та збагачувальній промисловості
Абразивний знос і осадження твердої фази при перекачуванні пульпи
Пульпа — це двофазна суміш твердих частинок і рідини, і обидві її властивості створюють навантаження, якого немає під час роботи з чистою водою.
Тверда фаза стирає проточну частину зсередини: під час перекачування абразивної пульпи робоче колесо втрачає кілька міліметрів металу за 500–1000 годин роботи, а на важких середовищах на кшталт донної золи теплових станцій відомі випадки, коли колесо зношувалося кожні 300–400 годин за частоти обертання 1750 об/хв.
Паралельно частинки прагнуть осісти на дно: щойно швидкість потоку в трубопроводі впаде нижче критичної швидкості осадження — тверда фаза випадає в осад і забиває лінію.
Через це насос для перекачування пульпи розраховують інакше, ніж водяний.
Нарівні з подачею та напором на перший план виходять ресурс проточної частини і здатність утримувати частинки у завислому стані.
Далі розберемо, які характеристики середовища задають ці вимоги і як під них підбирають обладнання.
Параметри пульпи, які визначають вибір насоса
Перш ніж порівнювати типи насосів, середовище потрібно описати чисельно — без цих даних підбір перетворюється на вгадування.
Ключових параметрів кілька, і кожен прямо впливає на конструкцію.
Концентрація твердої фази задається двома способами: за масою (Cw) і за об’ємом (Cv).
Від неї залежить густина суміші, а отже — споживана потужність і напір, який реально отримає система: що густіша пульпа, то сильніше просідає фактичний напір порівняно з водяною характеристикою насоса.
Розмір частинок описують розподілом d50 і d80; для орієнтиру, дрібний пісок — це 50–100 мкм, крупний — 500–2000 мкм.
Саме розмір і форма частинок визначають, який матеріал проточної частини прослужить довше.
Густина твердого (питома вага) впливає на осадження: що щільніша частинка, то вищою має бути швидкість потоку, щоб утримати її у завислому стані.
Додайте до цього температуру і pH середовища — вони відсікають частину матеріалів ще до вибору типу насоса.
Коли середовище описане, стає видно, що під різну пульпу підходить різне обладнання.
Перейдемо до типів.
Типи насосного обладнання для пульпи
Під перекачування пульпи застосовують кілька принципово різних конструкцій.
Універсального рішення немає: кожен тип виграє на своєму діапазоні концентрації, розміру частинок і потрібного тиску, і в кожного є слабке місце.
-
Відцентровий горизонтальний насос
Відцентровий горизонтальний насос — найпоширеніше рішення для абразивної пульпи середньої концентрації.
Робоче колесо розганяє суміш, а закрите колесо при крупних частинках дає найбільший ККД і ресурс.
Відцентровий насос для пульпи добре тримає великі подачі, але в міру зносу зазор між колесом і корпусом зростає, з’являється внутрішня рециркуляція, напір і подача падають — і знос пришвидшується лавиноподібно.
Більшості таких насосів потрібна промивна вода на сальник, що розбавляє пульпу.
Переглянути товари -
Заглибний насос
Заглибний насос опускають прямо в зумпф, тому проблема всмоктування і кавітації знімається — на вході завжди залив.
Заглибний насос для пульпи зручний на кар’єрних і зумпфових відкачках, дренажі та днопоглибленні, де ніде розмістити горизонтальну установку.
Щоб тверда фаза не осідала на дні приямка, під входом часто ставлять агітатор — окрему невелику крильчатку, яка збурює осад і підтримує однорідну суміш.
Вал зазвичай герметизують подвійним торцевим ущільненням з парою тертя з карбіду кремнію і масляною камерою між ступенями: зовнішня пара відсікає абразив, внутрішня захищає двигун.
Обмеження — охолодження двигуна, якому потрібно лишатися зануреним у рідину, і доступ для обслуговування: щоб замінити колесо, насос доводиться піднімати.
Переглянути товари -
Перистальтичний (шланговий) насос
Перистальтичний (шланговий) насос контактує із середовищем лише шлангом — металевих деталей у потоці немає взагалі.
Перистальтичний (шланговий) насос для пульпи перекачує дуже густі суміші з питомою вагою до 1,6–1,8 (близько 80 % твердого) і витрачає приблизно вчетверо менше технологічної води, ніж відцентровий на тому самому завданні.
На збагачувальних фабриках його застосовують для дозування вапняного молока на корекцію pH, подачі флокулянту і перекачування концентрату між стадіями флотації, де важливо не зруйнувати пластівці та зерна продукту.
Платою за це стають ресурс шлангу (його міняють за напрацюванням), пульсація потоку й обмеження за подачею і тиском.
Переглянути товари -
Гвинтовий насос
Гвинтовий насос (одногвинтовий, із гвинтом в еластомерному статорі) подає пульпу рівномірно і дбайливо, без руйнування частинок.
Гвинтовий насос для пульпи працює з концентрацією до 70 % твердого за об’ємом і з високою в’язкістю, тримає точну дозу навіть за помітного протитиску.
Його ставлять на згущених середовищах, де відцентровий уже неефективний: на перекачування нижнього продукту згущувача (згущеного осаду) і на подачу зневодненого шламу у фільтр-прес, зокрема з волокнистими включеннями.
Слабке місце — статор: абразив поступово його стирає, а сухий хід руйнує за хвилини, тому оберти зазвичай занижують заради ресурсу.
Подачі нижчі, ніж у відцентрового.
Переглянути товари -
Поршневий і діафрагмовий (мембранний) насос
Поршневий і діафрагмовий (мембранний) насос створює високий тиск — близько 100–250 бар — і призначений для перекачування згущених хвостів, паст і концентрату на великі відстані, де відцентровий потребував би непрактичного каскаду ступенів.
У діафрагмовому виконанні мембрана відділяє поршень і циліндр від абразиву, тож у контакт із пульпою вступає тільки вона, а гідравлічна частина лишається захищеною.
Такі насоси ставлять на магістральні пульпопроводи, закладку виробленого простору пастою і подачу у фільтр-прес під час зневоднення концентрату або хвостів.
Мінуси — знос клапанів на абразиві, пульсація і складніша, дорожча обв’язка.
Переглянути товари
Щоб звести відмінності докупи, зручно дивитися таблицю.
| Тип насоса | Макс. концентрація тв. фази | Розмір частинок | Напір/тиск | Промивна вода | Слабке місце |
|---|---|---|---|---|---|
| Відцентровий горизонтальний | середня | від дрібних до крупних | середній напір | потрібна на сальник | знос зазорів |
| Заглибний | середня | середні та крупні | низький–середній | зазвичай не потрібна | охолодження, доступ |
| Перистальтичний (шланговий) | до ~80 % | дрібні–середні | середнє | не потрібна | ресурс шлангу, пульсація |
| Гвинтовий | до 70 % об. | дрібні–середні, в’язкі | високе | не потрібна | знос статора, сухий хід |
| Поршневий/діафрагмовий | висока | дрібні–середні | дуже високе | не потрібна | знос клапанів, пульсація |
Вибір типу задає лише загальну схему.
Далі все вирішує матеріал проточної частини — саме він визначає, скільки насос проживе на конкретній пульпі.
Матеріали корпусу і робочого колеса під час роботи з абразивною пульпою
Проти зносу працюють дві взаємовиключні стратегії: або поверхню роблять твердою, щоб чинити опір ріжучій дії частинок, або еластичною, щоб гасити і відбивати удари.
Звідси два сімейства матеріалів.
-
Метал
Високохромистий білий чавун
Високохромистий білий чавун — стандарт для проточної частини.
Номінальна твердість близько 650 HB (за Брінеллем) дозволяє йому тримати удар крупних і гострих частинок; застосовувати його можна за pH від 3,5 залежно від вмісту хлоридів, а для агресивніших середовищ беруть чавун із 30 % хрому.
Це найкращий вибір для крупного і гострого абразиву, де еластомер ріжеться.
-
Еластомер
Натуральна гума і поліуретан
Натуральна гума — найпоширеніший еластомер для пульпи і найекономічніше рішення для дрібної твердої фази.
Залежно від гостроти і густини частинок гума тримає розмір до 5–8 мм, після чого частинки починають її різати; робоча температура — до 65 °C постійно (короткочасно до 75 °C), і вона погано переносить оливи та вуглеводні.
Поліуретан показує відмінний ресурс на тонкому абразиві (менш ніж 0,15 мм), менш чутливий до випадкового крупного включення, ніж гума, але обмежений за температурою — до 50 °C постійно.
Для кислих середовищ і вищих температур беруть хлорбутилкаучук — до 80 °C і стійкість до розбавлених і концентрованих кислот.
-
Ущільнення
Ущільнення валу
Окремий вузол — ущільнення валу, бо саме через нього найчастіше і виходить з ладу насос.
Сальникове ущільнення з промиванням чистою водою потребує від 10 до 90 л/хв на повному потоці (або 0,5–10 л/хв на зниженому), що розбавляє пульпу.
Щоб скоротити витрату води, застосовують експелерне ущільнення — воно відкидає рідину від валу під час роботи і зводить протікання майже до нуля без дорогого торцевого вузла.
Там, де протікання неприпустиме, ставлять торцеве ущільнення з парою тертя з карбіду кремнію.
Підбір насоса для пульпи за робочими параметрами
Підбір починають з потрібної подачі і напору, але обов’язково перераховують характеристику під густину пульпи: що вища питома вага суміші, то сильніше реальні напір і ККД просідають відносно паспортних значень за водою, і насос доводиться брати із запасом.
Розмір і гострота частинок задають матеріал: для тонкої фракції — гума або поліуретан, для крупної і гострої — високохромистий чавун.
Частота обертання колеса обмежується класом зносу: на важкій абразивній пульпі оберти навмисно знижують, бо швидкість потоку в проточній частині прямо розганяє ерозію.
Окремо рахують діаметр і швидкість у трубопроводі.
Швидкість має лишатися вищою за критичну швидкість осадження для цієї густини і крупності частинок, інакше тверда фаза осяде; при цьому завищувати її теж не можна — зайва швидкість пришвидшує знос труби і колеса.
На практиці це компроміс, який простіше закласти на етапі підбору, ніж виправляти забитою лінією.
Якщо насос для пульпи підібраний без цього розрахунку, його або забиває осадом, або він зношується раніше строку.
Типові помилки під час експлуатації насосів для пульпи
Передчасні відмови частіше спричинені умовами експлуатації, ніж самим обладнанням.
Кілька ситуацій повторюються найчастіше.
-
Помилка 01
Сухий хід.
За відсутності рідини торцеве ущільнення або статор гвинтового насоса руйнуються за лічені хвилини.
Саме тому на всмоктуванні ставлять реле протоку або контролюють рівень у зумпфі.
-
Помилка 02
Низька швидкість потоку.
Якщо витрата впала нижче критичної швидкості осадження, тверда фаза випадає в трубопроводі, і його поступово забиває.
Насоси для відкачування пульпи на зумпфах особливо чутливі до цього за неповного завантаження.
-
Помилка 03
Завищені оберти.
Ерозія проточної частини різко зростає зі швидкістю; на важкій пульпі той самий ресурс часто досягається простим зниженням частоти обертання, як у згаданому випадку з донною золою.
-
Помилка 04
Невірний матеріал під розмір частинок.
Гумове колесо, поставлене на пульпу з крупними або гострими включеннями понад 5–8 мм, ріжеться і виходить з ладу задовго до розрахункового строку.
-
Помилка 05
Ігнорування зазорів.
У міру зносу зазор між колесом і корпусом зростає, з’являється внутрішня рециркуляція, падають напір і подача, а знос пришвидшується.
Регулярне вимірювання зазорів і своєчасна заміна зношених деталей продовжують ресурс насоса для перекачування пульпи в рази.
Купити насос для пульпи в Україні
Перекачування пульпи — це завжди підбір під конкретне середовище: концентрацію, розмір і густину частинок, температуру і pH.
Тому грамотно купити пульповий насос — означає спершу описати пульпу чисельно, а потім підібрати тип, матеріал проточної частини й ущільнення під ці дані.
Компанія ТОВ «ІНЖИНІРИНГОВІ СИСТЕМИ» виконує підбір за робочими параметрами, постачає обладнання з технічною документацією і супроводжує монтаж та введення в експлуатацію.
Чому варто купити обладнання саме в нашій компанії?
- Професійний інженерний підбір Підбираємо обладнання під конкретні задачі, умови роботи та вимоги вашого виробництва
- Широкий асортимент промислового насосного обладнання Пропонуємо рішення для різних типів рідин, технологічних процесів і виробничих потреб
- Гарантія якості Постачаємо надійне обладнання від перевірених виробників із гарантією та підтримкою
- Технічні консультації Допомагаємо з вибором, налаштуванням та правильною експлуатацією обладнання
- Вигідні умови постачання по всій Україні Організовуємо швидку доставку, зручні умови оплати та супровід на всіх етапах
Покупець отримує разом із насосом розрахунок під своє завдання: перевірку швидкості потоку в трубопроводі, вибір матеріалу під крупність абразиву і схему ущільнення валу під допустиме розбавлення.
Такий супровід знижує ризик передчасного зносу і простоїв порівняно з підбором за одним лише типорозміром.
Насоси для пульпи купити в Україні можна з повним технічним супроводом під конкретне виробництво.
Часті запитання про насоси для пульпи
Чому робоче колесо зношується за кілька сотень годин і як продовжити його ресурс?
На абразивній пульпі знос колеса — нормальний процес: воно втрачає кілька міліметрів металу за 500–1000 годин, а на важких середовищах на кшталт донної золи за 1750 об/хв — кожні 300–400 годин. Ресурс помітно продовжує зниження частоти обертання і колесо з високохромистого чавуну (близько 650 HB) під крупний і гострий абразив.
Що обрати для проточної частини — гуму чи метал?
Гума вигідна лише на дрібній фракції: вона тримає частинки до 5–8 мм, а на крупних і гострих включеннях рветься і погано переносить удар. Під крупний гострий абразив беруть високохромистий чавун. Гума до того ж чутлива до обертів — за завищеної швидкості колесо руйнується швидше.
Навіщо насосу затворна (промивна) вода на ущільнення і чи можна працювати без неї?
Чиста вода подається в сальник під тиском вищим, ніж у камері насоса: вона відтискає пульпу від вала, змащує й охолоджує набивку; витрата — від 0,5 до 90 л/хв залежно від типу і розміру. Зовсім без подачі води працюють експелерне або торцеве ущільнення, але вони складніші й дорожчі.
Чому постійно виходять з ладу сальник і захисна втулка валу?
Часта причина — промивна вода йде в равлик і майже не охолоджує набивку і втулку. Тоді набивка працює всуху, перегрівається і протирає втулку вала. Допомагає правильна подача затворної води (вище тиску в камері) і контроль її витрати.
Чи допомагає заниження обертів і запас за типорозміром продовжити строк служби?
Зниження обертів — так: ерозія різко зростає зі швидкістю потоку. Але «запас» не можна доводити до роботи далеко від робочої точки: на подачі нижче приблизно 70 % від оптимальної з’являється рециркуляція в корпусі і знос пришвидшується. Грамотно підібраний насос на знижених обертах служить роками.
Чому в насоса падає подача і він втрачає залив?
Найчастіше тверда фаза осіла у всмоктувальній або напірній лінії через швидкість нижче критичної швидкості осадження, або у всмоктування підсмоктується повітря. Перевіряють швидкість у трубопроводі, рівень у зумпфі і герметичність всмоктувальної лінії.
Як підібрати насос під конкретну концентрацію пульпи?
Спершу середовище описують чисельно: концентрація за масою (Cw) і об’ємом (Cv), розмір частинок (d50/d80), густина твердого, температура і pH. За густиною суміші перераховують напір і потужність із запасом, за крупністю частинок обирають матеріал, а швидкість у лінії тримають вище критичної швидкості осадження.
Яке ущільнення валу обрати для пульпи?
Сальникове з промиванням — найпростіше, але розбавляє пульпу і потребує чистої води. Експелерне скорочує витрату води і зводить протікання майже до нуля на робочому режимі. Торцеве з парою тертя з карбіду кремнію ставлять там, де розбавлення і протікання неприпустимі, але воно не терпить сухого ходу.
Українська