泥浆泵整体解决方案设计与实施关键因素

作者：抽沙泵生产厂家人气：发表时间：2020-02-11 20:41

泥浆泵是污泥或泥浆抽取和远程输送的有效设备。高质量泥浆泵既可以实现一定深度的泥浆抽取，也可以多台泥浆泵组成系统实现泥浆的抽取和远程泵送。在工程实际应用中，泥浆泵系统的设计和操作解决方案要考虑很多因素，下面对其中的关键因素进行了分析和总结。

1930年，在卡尔古利金矿领域工作时，一位名叫查尔斯·沃曼（Charles Warman）的年轻澳大利亚工程师，发明了一种相比以往的渣浆输送方案更有效、更可靠的离心泥浆泵，并申请了专利。到1970年代，他建立的公司已成为全球市场的领导者。时至今日，世界各地的泵制造商都在复制沃曼泥浆泵的设计原理。远洋泵业的泥浆泵产品也参考了沃曼泵的一些独特的设计理念和配套方式，并加以改进和再组合，形成了比较成熟的产品设计以及整体解决方案。现代泥浆泵的优点在于其耐磨性和易操作维护性。泥浆泵通常在偏远和恶劣的环境中运行，因此它必须可靠且易于维护。2019年，仅泥浆泵的全球市场就超过了12亿美元。然而，总资本和运营支出远不止于此。

选择和维护泥浆系统的工程师必须了解泥浆处理的基本原理。泥浆处理问题的后果可能包括停机时间长以及密封区域的泄漏。本文阐述了每位工程师需要了解的关键考虑因素，包括管道摩擦损失，固体沉降，还有泥浆泵系统的性能和使用寿命。

什么是泥浆？

在泥浆泵的概念中，“泥浆”是包含固体颗粒的液体。它可能看起来像是厚厚的红色泥浆，也可能是浓度不高的颗粒泥浆块，也有可能有十多公分的砾石掺杂其中。离心泵被广泛用于输送泥浆，最初的输送距离很短，但现在也有长达数十甚至数百公里的长管道中使用，远洋泵业在浙江有几条输送距离50-80公里的项目正在进行，工期至2022年，感兴趣的客户可以前往现场考察指导。

泥浆运输在采矿业中很普遍，是矿物采集加工和洗煤的一部分。固体可以包括原始矿料，或加工到细尾矿的任何东西。泥浆处理的其他应用包括发电，污水，沙子和砾石，甚至是农业工程。

为了简化分类，输送的泥浆液通常分为两种：

一、介质均匀的，也称为非沉降性泥浆，通常看起来是具有流动性的泥水混合物。一个例子是红色泥浆，固体颗粒很小，不易沉降，输送状态下管道底部的固体浓度通常高于顶部，管道中成子弹头状分布。

用于不沉降泥浆设计的方案是将流体建模为非牛顿（也称为宾汉塑料）流体。如果将这种液体释放到地面上，它不会像水一样流动，而是会稍微坍塌（即小幅度散落）。液体坍落度“越小”，其剪切应力和剪切速率值越高，泵送就越困难。

有时候，离心泵也无法处理介质均匀的浆料。一个典型案例就是深锥浓缩机输送的煤尾矿。在这种情况下，设备工人可以使用比较昂贵的容积泵，也可以使用联合处置方法，例如将尾矿添加到传送带上的粗品中，然后进行尾矿加工提取处理。

二、处理泥浆中还有较大固体，且浓度较高。D50的粒径通常在0.02毫米到150毫米之间，其中就包含砾石。

处理这种的沉降浆液的方式通常借鉴多年的实操经验。理论方法不一致，部分原因是这种方式无法为湍流的使用效果进行建模。经验方法需要大量数据，并取决于以下因素：

· D50粒径
· 介质比重
· 固体浓度
· 粒径分布与泵叶轮直径的比率。

泥浆泵输送过程中的难点

处理浆料时需要考虑五件事，分别是泥浆泵磨损和腐蚀、泥浆泵的密封、泥浆泵的性能、管道摩擦损失和管道阻塞。

1. 泥浆泵磨损与腐蚀

远洋泵业生产的泥浆泵最需要考虑的问题是泥浆泵和管道的磨损和腐蚀。对于某些泥浆泵材料，泵壳可能会在几天内被打穿，这样会有泥浆泄漏危害环境的后果，并会导致整套流水线工程停工。最初的Warman泥浆泵通过使用加厚的过流铸件来延长磨损寿命，并通过加入易于更换的衬套来减少停机时间的困扰。

尽管现代的泥浆泵仍具有这些功能，但在开发更具耐磨性的材料方面已付出了巨大的努力。这些包括：

  ·  橡胶和聚氨酯，具有出色的耐腐蚀性和抗气蚀性能，并在处理细颗粒时降低了磨损。

  ·  硬金属，例如白口铁材质和高铬合金材质，其中一些具有专利保护。这些材料适用于坚硬而尖锐的颗粒，例如用于硬质金属矿物加工。

  ·  陶瓷由于难以制造且价格昂贵而不太成功，而且一旦有裂纹就被打碎。

另外，在最佳效率流量的70％到110％的区间中，泥浆泵的磨损是最低的。在其他区间内由于流速高或汽蚀加大磨损会更快一些。

2. 泥浆泵密封

泥浆泵的密封也是远洋泵业工程师需要考虑的问题。其中最便宜，最有效的密封方法是填料密封。但是，这需要添加清洁的填料密封水，在某些情况下取水会有难度。一种替代方法是使用离心轴密封，从而消除了对填料密封水的需求。

远洋泵业工程师面临的第二种选择是使用机械密封，它造价相对昂贵。在停机保养时间上，零件更换方面，机械密封失效成为一项代价高昂的工作，因为更换机械密封的工序中，整个泥浆泵都需要拆卸。因此在选择机械密封配置时要谨慎。

3. 泥浆泵的性能

远洋泵业在设计每款泥浆泵时，会发布每个泵的性能曲线，通常都符合GB3216。现场工程师使用这些曲线为他们的应用选择最合适的泥浆泵型。因为性能曲线的试验都是以清水为载体，在使用中无论浆液的类型如何，与清水相比，泥浆泵的输送压力和效率都会有降低折扣。

对于恒定的输送浆料，这些降低折扣通常被概括为总压比（HR）和效率比（ER）。工程师经常使用基于经验论来估计这些值，在考虑中也参考了部分的意外因素。

4. 管道摩擦损失

与泵送水相比，输送泥浆时管道摩擦损失会增加。对于沉降淤浆，当管道流为层流而不是湍流时，增加最大。对于均质浆料，可以使用计算公式来计算管道摩擦损失，这些计算公式假定来自Bingham Plastic模型的输入。在这种情况下，工程师可以使用泥浆流变测试来确定输入值。

5. 管道堵塞

泥浆泵疏松的所有淤浆，特别是非沉降性淤浆，都会在管道内沉降成固体。可能会发生底部淤积的情况，固体颗粒附着在管道底部并沿管道底部移动，但是如果沉降过多，水流速变慢，管道将阻塞，需要停机检查。

为阻止管道阻塞，必须要增加浆体的流速，以减少固体沉降的风险。但是，由于摩擦损失与管道速度的平方成正比，因此管道速度太高会导致摩擦损失大，并且需要大型配套动力。设计人员必须谨慎的权衡这些标准。

结束语

本文概述了选择和操作泥浆泵时的主要注意事项。远洋泵业的选型工程师会选择具有足够功率和压力的泥浆泵整体解决方案来运输泥浆，同时还考虑了泵的密封，过流部件的磨损和管道堵塞。施工中工程师也需考虑前期资本成本。他们需要控制好泵和动力设备的尺寸和重量，并考虑整体使用寿命成本。

有效的浆料系统设计需要专家的建议。远洋泵业设计师团队具有丰富的泥浆运输经验，并乐于提供协助。详询：18605381019。

下一篇：矿用泥浆泵的选择和应用上一篇：立式抽沙泵价格

此文关键词：泥浆输送泵,泥浆泵,泥沙泵