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 ШЛАМУ
Чим перекачування шламу відрізняється від перекачування забрудненої води
Вміст твердих частинок у шламі сягає 60–70% за масою, а самі частинки — це пісок, шлак, рудний концентрат або мул із твердістю до 7 одиниць за шкалою Мооса.
Таке середовище стирає проточну частину звичайного водяного насоса за кілька тижнів, а під час кожної зупинки осідає щільним шаром і забиває всмоктування.
Тому насос для шламу — це окремий клас обладнання, розрахований на абразив, високу густину середовища та схильність твердої фази до осідання.
Різниця між шламом і просто брудною водою не в кількості бруду, а в тому, як середовище поводиться в проточній частині.
Далі розберемо, які саме властивості шламу визначають вибір насоса і чому той самий шлам не можна качати будь-яким обладнанням.
Які властивості шламу визначають вибір насоса
Головний руйнівний чинник — гідроабразивний знос.
Тверді частинки рухаються разом із потоком і під дією відцентрової сили притискаються до стінок корпусу та лопатей, зрізаючи метал.
Швидкість зносу залежить і від кількості твердого, і від його характеру: кварцовий пісок із твердістю 7 за Моосом зношує проточну частину приблизно вшестеро швидше, ніж вугільний шлам із твердістю близько 2,5.
Гострі сколоті частинки ріжуть поверхню приблизно втричі інтенсивніше, ніж обкатані округлої форми.
Другий чинник — концентрація твердого.
Зі зростанням питомої ваги пульпи зростає гідравлічне навантаження на колесо та споживана потужність, а напір і ККД, навпаки, падають.
Насос, підібраний за характеристиками для чистої води, на щільній пульпі не видає розрахункових параметрів.
Третій чинник — осідання.
Щойно потік зупиняється або швидкість у трубопроводі падає нижче критичної, тверда фаза випадає в осад і ущільнюється.
Після такої зупинки пуск нерідко закінчується заклинюванням колеса або забитою всмоктувальною лінією.
Ці три властивості — абразивність, густина та осідання — і визначають, який тип насоса підійде під конкретну задачу.
Типи насосів для перекачування шламу
Під перекачування шламу застосовують кілька принципово різних конструкцій, і вибір між ними визначається концентрацією твердого, розміром частинок та потрібною витратою.
Нижче — основні типи насосів для відкачування шламу з їхніми реальними межами застосовності.
-
Відцентровий шламовий насос
Відцентровий шламовий насос переміщує пульпу за рахунок робочого колеса з широкими каналами та посиленою проточною частиною.
Це робоча конячка гідротранспорту: кар’єрний водовідлив, перекачування хвостів збагачення, подача пульпи між переділами.
Конструктивне обмеження — падіння ККД зі зростанням густини: приблизно з питомої ваги 1,3 (близько 30% твердого за масою) відцентровий насос втрачає ефективність, і далі кожен відсоток концентрації дається все більшою витратою енергії.
Проточну частину та колесо виконують із високохромистого чавуну із вмістом хрому 26–28% і твердістю HRC 60–62, що помітно продовжує ресурс на абразиві.
-
Заглибний шламовий насос
Заглибний шламовий насос опускають прямо в середовище, і він часто оснащений агітатором — нижньою крильчаткою, яка збурює осілий шлам і подає його до всмоктування.
За рахунок цього він бере щільну придонну пульпу з концентрацією до 70% у приямках, зумпфах і під час днопоглиблення, де осад інакше запирає вхід.
Застосовують напіввідкриті та вихрові колеса зі збільшеним проходом твердого.
Слабке місце — забивання великою фракцією та робота нижнього ущільнення безпосередньо в абразивному середовищі, тому на вході ставлять захисну решітку.
-
Шланговий (перистальтичний) насос
Шланговий (перистальтичний) насос перекачує шлам, перетискаючи еластичний шланг роликами: середовище рухається всередині шлангу і не контактує ні з клапанами, ні з ущільненнями.
Це дає змогу працювати з густою пульпою та пастами концентрацією 60–65% і з агресивними за pH шламами.
Знос тут утомний, а не абразивний — зношується сам шланг як видаткова деталь.
Практична межа показова: на хвостах із 68% твердого шланг відпрацьовував близько дев’яти діб, після чого потребував заміни.
Конструкція дає пульсуючу подачу й обмежена за витратою та напором.
-
Пневматичні шламові насоси мембранного типу
Пневматичні шламові насоси мембранного типу приводяться стисненим повітрям, яке почергово прогинає дві мембрани, створюючи всмоктування та нагнітання.
Вони самовсмоктувальні з висотою підйому до 8 м, безпечно працюють в суху і пропускають тверді включення розміром до 10–13 мм залежно від типорозміру.
Оскільки в конструкції немає обертових ущільнень і високих швидкостей, абразив зношує їх повільніше.
Обмеження — пульсація потоку, помірні витрата й напір, а також висока витрата стисненого повітря.
-
Гвинтовий насос з одногвинтовим ротором в еластомерному статорі
Гвинтовий насос з одногвинтовим ротором в еластомерному статорі дає рівномірну подачу без пульсацій і добре бере густий зневоднений осад та шлами підвищеної в’язкості, зокрема на дозуванні.
Типове місце такого насоса — подача зневодненого осаду до фільтр-пресів і центрифуг, де важлива стабільність потоку без пульсацій.
Ротор виготовляють із загартованої сталі, статор — з еластомеру.
Головне обмеження — знос статора на абразивних середовищах: тверді частинки вимивають еластомер по лініях контакту, тому на шламі насос пускають на знижених обертах, а сухий хід швидко виводить статор з ладу.
Щоб звести межі застосовності в одну картину, зручно порівняти типи за ключовими параметрами.
| Тип насоса | Гранична концентрація твердого | Макс. фракція | Що зношується першим | Типове застосування |
|---|---|---|---|---|
| Відцентровий | до ~30% за масою, далі падає ККД | середня і велика, за проходом колеса | колесо і футеровка | гідротранспорт пульпи, хвости, водовідлив |
| Заглибний з агітатором | до ~70% у придонному шарі | велика, до проходу колеса | колесо, нижнє ущільнення | приямки, зумпфи, днопоглиблення |
| Шланговий (перистальтичний) | до 60–65%, включно з пастами | за діаметром шланга | шланг (видаткова деталь) | густа і кисла пульпа, реагенти |
| Пневматичний мембранний | помірна, частинки до 10–13 мм | до 10–13 мм | мембрани і клапани | малі витрати, вибухонебезпечні зони |
| Гвинтовий | густий зневоднений осад | м’яка фракція | статор (еластомер) | подача осаду, дозування |
Тип насоса задає конструкцію, але ресурс на конкретному шламі визначається матеріалами проточної частини.
Матеріали корпусу, колеса та ущільнень під час роботи на абразиві
Рішення щодо захисту проточної частини зводиться до вибору між металевою та еластомерною футеровкою, і залежить воно від форми та розміру частинок.
Гумова футеровка гасить удар округлих частинок розміром приблизно до 5 мм і добре тримає кислі середовища з pH нижче 3, де метал кородує.
Але на сухому гострому піску, більшому за 10 мм, гуму ріже і рве за кілька діб — тут потрібен металевий захист.
Високохромистий чавун, навпаки, краще працює на високих швидкостях потоку і на великій гострій фракції, але поступається гумі за низького pH.
Робоче колесо й ущільнення валу
Робоче колесо як найбільш навантажений елемент виконують із того самого високохромистого сплаву з твердістю HRC 60–62.
У міру зносу зазор між колесом і корпусом зростає, напір і подача падають, тому в конструкції передбачають регулювання зазору та змінні деталі проточної частини.
Окремий вузол — ущільнення валу.
У сальниковому виконанні в набивку подають чисту промивну воду під тиском, вищим за тиск у корпусі: вона не пускає абразив до валу.
Якщо подача промивання засмітилася або в неї потрапив шлам, набивка стирається, а вал втрачає захист за короткий час.
У торцевого ущільнення механізм відмови інший — тверді частинки потрапляють між парами тертя і дряпають поверхні, після чого з’являється протікання.
Знос у будь-якому виконанні найсильніше йде в зоні ущільнення з боку всмоктування, і це потрібно враховувати під час підбору.
Підбір насоса для шламу з поправками на пульпу
Підбір за водяною характеристикою — часта причина того, що насос не виходить на проєктні параметри.
На пульпі напір і ККД нижчі, ніж на воді, тому до водяних кривих застосовують коефіцієнти поправки за напором і за ККД, які тим більші, чим вища концентрація і більші частинки.
Якщо цими поправками знехтувати, насос фактично недодає і витрату, і напір.
Питома вага і швидкість потоку
Питома вага пульпи безпосередньо впливає на споживану потужність: чим важче середовище, тим більше навантаження на привод, і двигун підбирають із запасом саме під щільну фазу, а не під воду.
Не менш важлива швидкість потоку в трубопроводі.
Надто низька швидкість призводить до випадання осаду і забивання лінії, надто висока — пришвидшує знос труб і проточної частини.
Тому діаметр трубопроводу і робочу точку насоса узгоджують між собою так, щоб тримати швидкість у вікні, де тверде не осідає, але й не працює як абразивний струмінь.
Типові помилки під час експлуатації насосів для шламу
Більша частина відмов пов’язана не із самим насосом, а з умовами його роботи.
Експлуатація на шламі прощає менше, ніж на воді, і ті самі прорахунки повторюються на різних об’єктах.
-
Помилка 01
Пуск без подачі промивної води на сальник
Перша за частотою відмова — пуск без подачі промивної води на сальник: набивка стирається абразивом, і ущільнення руйнується за лічені хвилини.
-
Помилка 02
Неправильно обрана футеровка
Друга — неправильно обрана футеровка: гуму ставлять на гостру велику фракцію й отримують наскрізні розрізи за дні замість місяців.
-
Помилка 03
Робота за межею за концентрацією
Третя — робота за межею за концентрацією: коли густина пульпи перевищує межу обраного типу насоса, відцентровий втрачає напір, а проточна частина починає забиватися.
-
Помилка 04
Сухий хід для конструкцій, які його не терплять
Окрема помилка — сухий хід для конструкцій, які його не терплять: у гвинтового насоса без середовища миттєво перегрівається і вигорає статор, у відцентрового без рідини горить ущільнення.
Усі ці ситуації усуваються на етапі підбору та обв’язки, а не ремонтом за фактом.
Купити шламовий насос в Україні
Підібрати насос для перекачування шламу під конкретне середовище — це не вибір за однією витратою, а узгодження концентрації твердого, розміру і твердості частинок, хімії середовища та схеми обв’язки.
Щоб купити шламовий насос під реальну задачу, потрібні вихідні дані по пульпі: відсоток твердого, фракція, pH, температура та геометрія траси.
За цими даними визначають тип конструкції, матеріал проточної частини та футеровки, виконання ущільнення і робочу точку з поправками на пульпу.
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
Компанія ТОВ «ІНЖИНІРИНГОВІ СИСТЕМИ» виконує підбір обладнання за параметрами середовища, постачає шламові насоси в Києві та інших регіонах, передає технічну документацію і забезпечує супровід на етапі монтажу та пуску.
Такий підхід дає змогу купити шламовий насос в Україні з розрахунком не на паспортну витрату по воді, а на ресурс проточної частини в конкретних умовах експлуатації.
Поширені запитання
Чи потрібен самовсмоктувальному насосу для шламу запас за NPSH і чи можна запускати його без рідини в лінії?
Самовсмоктувальний або мембранний насос здатний видалити повітря зі всмоктувальної лінії і почати роботу без попереднього заливання, але це не скасовує вимог за NPSH: наявний кавітаційний запас має залишатися вищим за потрібний із невеликим зазором. Повністю «нульового» NPSH не буває. Тому навіть самовсмоктувальну конструкцію перевіряють за висотою всмоктування й опором лінії, а не вважають, що вона візьме середовище за будь-яких умов на вході.
Що обрати за високого вмісту твердого і важкого всмоктування — мембранний чи гвинтовий насос?
Якщо стоїть задача підняти щільне середовище з важкого всмоктування і при цьому важлива робота в суху, мембранний пневматичний насос кращий: він самовсмоктувальний і не боїться сухого ходу. Гвинтовий обирають, коли потрібна рівномірна подача без пульсацій і точне дозування густого осаду, але він критичний до сухого ходу й абразиву. Рішення залежить від того, що важливіше в конкретній точці — стійкість до перебоїв середовища чи рівний потік.
До якої концентрації твердого працює відцентровий насос і коли переходити на шланговий?
Відцентровий шламовий насос ефективний приблизно до 30% твердого за масою, далі різко падає ККД. Коли концентрація переходить за 60% і середовище перетворюється на густу пульпу чи пасту, переходять на шланговий: він тримає до 60–65% твердого. Межа не абсолютна — на дуже щільних хвостах ресурс шлангу вимірюється днями, і тоді розглядають зниження концентрації перед насосом.
Чому заглибний шламовий насос забивається і втрачає продуктивність?
Найчастіше причина у великій фракції або в осілому ущільненому шламі, який запирає всмоктування. У міру зносу колеса зростає зазор, частина потоку повертається назад, і подача падає. Допомагають захисна решітка на вході, агітатор для збурювання осаду і вчасне регулювання зазору колеса.
Який тип насоса обрати під конкретний шлам?
Відправна точка — концентрація твердого і характер частинок. До 30% твердого і середньої фракції зазвичай вистачає відцентрового, для придонного щільного середовища беруть заглибний з агітатором, для густих паст і кислих середовищ — шланговий, для малих витрат і вибухонебезпечних зон — пневматичний мембранний, для зневодненого осаду — гвинтовий. Без даних по середовищу вибір робити не можна — саме тому підбір починають з аналізу пульпи.
Чому швидко зношується робоче колесо і як уповільнити знос?
Знос пришвидшують тверді гострі частинки та висока швидкість потоку. Кварц зношує проточну частину в рази швидше за м’який шлам, а гострі сколи — швидше за обкатані. Ресурс продовжують високохромистим чавуном HRC 60–62 на колесі, правильним підбором футеровки під форму частинок і утриманням швидкості в трубопроводі в робочому вікні.
Навіщо потрібна промивна вода на сальник і що буде без неї?
Чиста вода під тиском подається в сальникову набивку, щоб не пускати абразив до валу. Без неї або за засміченої подачі тверді частинки потрапляють у набивку, стирають її і вал, ущільнення починає текти, а ремонт потрібен у рази раніше за строк. Тому контур промивання перевіряють до пуску.
Гумова чи металева футеровка — що обрати?
Гума краще тримає округлі частинки до 5 мм і кислі середовища з pH нижче 3. Металева високохромиста футеровка краща на великій гострій фракції та високих швидкостях потоку. Якщо поставити гуму на сухий гострий пісок, більший за 10 мм, її проріже за кілька діб, тому футеровку обирають за формою і розміром частинок, а не за загальним правилом.
Українська