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湖北天門天標(biāo)泵業(yè)-渣漿泵為什么不能輸送濃度過高的漿體

瀏覽次數(shù):127發(fā)布日期:2025-05-08

渣漿泵輸送濃度過高的漿體時(shí)會(huì)出現(xiàn)效率下降、磨損加劇甚至設(shè)備損壞等問題,根本原因涉及流體特性、泵體設(shè)計(jì)和材料限制等多個(gè)方面。以下是具體分析及解決方案:

一、濃度過高的定義

臨界濃度:通常指固液混合物中固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過40%~60%(視顆粒密度和粒徑而定)。 

直觀表現(xiàn):漿體流動(dòng)性顯著下降,呈現(xiàn)類似膏狀的黏稠狀態(tài)。

二、不能輸送高濃度漿體的核心原因

1.流體特性變化

黏度劇增
高濃度漿體趨向非牛頓流體(如賓漢塑性體),泵送需克服屈服應(yīng)力,導(dǎo)致:

葉輪內(nèi)部流道堵塞,流量驟降。

電機(jī)超載(電流升高20%~50%)。

案例:某選礦廠輸送65%濃度的鐵礦漿時(shí),泵效率從70%降至35%。

2.水力性能限制

揚(yáng)程-流量曲線惡化
高濃度下泵的Q-H曲線陡降,實(shí)際揚(yáng)程可能不足設(shè)計(jì)值的50%:

| 濃度 | 清水 | 30% | 50% ||------|------|-----|-----|| 揚(yáng)程 | 30m  | 25m | 15m |

 

汽蝕風(fēng)險(xiǎn):漿體流動(dòng)性差導(dǎo)致進(jìn)口負(fù)壓區(qū)補(bǔ)料不足,引發(fā)汽蝕。

3. 機(jī)械磨損加劇

固體顆粒沖擊
濃度越高,單位時(shí)間內(nèi)沖擊葉輪/護(hù)板的顆粒數(shù)量呈指數(shù)增長(zhǎng):

普通Cr26材質(zhì)葉輪壽命從8000小時(shí)(30%濃度)降至1000小時(shí)(60%濃度)。

密封失效:高濃度漿體更易侵入機(jī)械密封面,加速磨損。

4.配套系統(tǒng)問題

 

管道沉積
流速<臨界沉降流速(通常1.8~3m/s)時(shí),管道底部會(huì)形成固體沉積層,進(jìn)一步增加阻力。

喂料困難:普通料倉易出現(xiàn)"鼠洞"現(xiàn)象,導(dǎo)致泵吸料不均。

三、解決方案(根據(jù)濃度分級(jí)處理)

1. 濃度40%~60%

泵型改造

換用寬流道葉輪(如天標(biāo)泵業(yè)泵的濃漿泵),通過能力提升30%。

采用變頻調(diào)速匹配流量-揚(yáng)程需求。

材料升級(jí)

葉輪/護(hù)板改用橡膠襯里陶瓷貼片(耐顆粒沖擊)。

系統(tǒng)優(yōu)化

管道加裝空氣助吹裝置防止沉積。

2. 濃度60%~75%

專用設(shè)備

選用濃漿隔膜泵(如GEHO活塞泵),可輸送濃度達(dá)70%的膏體。

采用剪切稀釋設(shè)計(jì)(如Netzsch的螺桿泵)。

 

輔助措施

添加減阻劑(如聚丙烯酰胺)降低表觀黏度。

3. 濃度>75%

非泵送方案

改用皮帶輸送機(jī)+螺旋給料機(jī)組合。

考慮管道攪拌輸送系統(tǒng)(如FLSmidth的PSI系統(tǒng))。

四、選型計(jì)算關(guān)鍵參數(shù)

臨界濃度驗(yàn)算

Cw=ρs(ρm−ρl)ρm(ρs−ρl)×100%Cw=ρm(ρsρl)ρs(ρmρl)×100%

ρsρs:固體密度(如鐵礦取4.8t/m³)

ρmρm:混合密度

ρlρl:液體密度

功率修正系數(shù)

濃度

修正系數(shù)

30%

1.1

50%

1.5

70%

2.0

五、維護(hù)建議

濃度監(jiān)控:安裝在線密度計(jì)(如科隆的Optisens系列)。

預(yù)防性更換:葉輪厚度磨損至原尺寸2/3時(shí)強(qiáng)制更換。

潤(rùn)滑調(diào)整:高濃度工況下軸承潤(rùn)滑周期縮短30%。

六、典型故障對(duì)照表

現(xiàn)象

濃度關(guān)聯(lián)性

解決方案

電流波動(dòng)大

濃度不均

增加攪拌均化槽

出口壓力脈動(dòng)

汽蝕

降低安裝高度或增壓喂料

軸承頻繁損壞

軸向力增大

改用推力軸承+平衡鼓設(shè)計(jì)

 

通過合理選型和系統(tǒng)優(yōu)化,渣漿泵可適度提高輸送濃度,但超過60%時(shí)建議改用正位移泵或機(jī)械輸送方案。實(shí)際應(yīng)用中需通過流變特性測(cè)試確定漿體的泵送可行性。

 

  
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