Шламовый насос в горнодобывающей промышленности

Содержание:

1. Устройство и конструкция шламовых насосов
2. Принцип работы шламового насоса
3. Типы шламовых насосов
4. Применение шламовых насосов в горнодобывающей промышленности
5. Преимущества и недостатки шламовых насосов

Центробежный шламовый насос широко используют в горнодобывающей промышленности. Насос преобразует центробежную силу, создаваемую вращающемся колесом, в энергию движения шлама. Они применяются для быстрого и эффективного перекачивания жидкостей, в составе которых находится большое количество твердых частиц. Жидкость может содержать мелкий гравий, глину или песок, другие взвешенные вещества.

Устройство и конструкция шламовых насосов

Структура и конструкция шламовых насосных установок могут отличаться в зависимости от разновидностей и особенностей условий использования насосного оборудования, однако они имеют общие элементы.

Конструкция:

• Корпус. состоит из передней и задней половины соедененные вместе образуют корпус центробежного шламового насоса, характеризующийся тем, что предназначен для размещения в нем ротора насососа в виде вала с рабочим колесом, элемнтов сменной футеровки и направляющего аппарата. Однокорпусный представляет ссобой единую монолитную конструкцию.

Корпус.

• Футеровка корпуса. Основная задача футеровки защитить корпус насоса от преждевременного износа и обеспечить эффективную работу насоса согласно заданным напорным характеристикам. В зависимости от условий применения футеровка может быть металлической и резиновой (полимерной). По компоновке может быть двухсоставной, трехсоставной и четырехсоставной.

• Резиновая (полимерная) футеровка.

  

  Металлическая футеровка.

  

• Рабочее колесо. Основная функция – передача механической энергии вращения вала насоса в гидравлическую энергию жидкости. Рабочие колеса в зависимости от модели устройства могут быть разных габаритов, что оказывает влияние на производительность насосной установки. Рабочие колеса шламовых насосов обычно закрытого типа. Однако существуют и импеллеры открытого типа, имеющие применение в специальных условиях.

• Колесо открытого типа.

  

  Колесо закрытого типа.

  

• Всасывающие и нагнетательные патрубки. Они необходимы для подачи и отведения жидкости из насоса. Основная функция всаса- равномерное распределение жидкости по скорости для подачи в рабочее колесо. Напорный патрубок выполняет функцию снижении гидравлических потерь на выходе из рабочего колеса. Входной патрубок насоса расположен горизонтально, напорный под углом 900
   
• Уплотнения вала . Все горизонтальные шламовые насосы имеют вращающийся вал, проходящий через неподвижный корпус, поэтому требуется уплотнение вала. Существуют три наиболее часто используемые системы уплотнения вала: центробежное, сальниковое и механическое. Каждая из этих систем имеет преимущества в зависимости от условий применения.

• Центробежное

  

  Сальник

   

  Механическое

  

• Подшипниковый узел. Представляет собой картриджную конструкцию, установленную на раме оснащенной механизмом регулировки осевого зазора рабочего колеса. В стандартном подшипниковом узле установлены, два двухрядных сферических роликовых подшипника которые воспринимают радиальные нагрузки со стороны привода и рабочего колеса. Один роликовый упорный подшипник предназначен для восприятия осевого гидравлического усилия. Радиальные подшипники крепятся к валу с помощью конических втулок и контргаек. Упорный подшипник предварительно нагружен пружинами для обеспечения постоянной минимальной осевой нагрузки, требуемой для данного типа подшипников. Корпус подшипника съемный для удобства обслуживания и сборки.

Виды материалов для корпуса шламового насоса

Корпусы для шламовых насосов производятся из износостойких материалов. При выборе стоит обращать внимание на условия эксплуатации, в которых будет находиться оборудование во время работы. Материалы для корпусов:

• Металлы и сплавы . Сплавы на основе хрома, высокопрочный чугун с шаровидным графитом. Элементы из данных материалов крепкие, главное преимущество – стойкость к коррозии. Они подходит для большинства условий работы.
• Эластомеры/резины. На основе натуральной резины, синтетической резины полиуретанов, полиэстеров. Оборудование с пластиковым корпусом применяют в легких эксплуатационных условиях, где не требуется высокая прочность, но важна коррозионная стойкость.

Правильный выбор материала может существенно повысить срок службы насоса, снизить затраты на техническое обслуживание и ремонт, а также обеспечить безопасность эксплуатации.

Принцип работы шламового насоса

Принцип работы шламового насоса основан на создании разницы давления между входом и выходом насоса, что дает возможность воде и твердым частицам перемещаться по системе.

Жидкость, залитая в насос перед пуском при вращении рабочего колеса, увлекается лопатками пот действием центробежной силы и сил Кориолиса движется от центра колеса к периферии по каналам, образованным лопатками, через спиральную камеру подается в нагнетательный патрубок.

В ходе этого на входе в насос создается разряжение, под действием которого перекачиваемая среда из всасывающего патрубка подсасывается в насос. Таким образом, при непрерывном вращении рабочего колеса создается постоянное движение перекачиваемой среды через насос.

Основные этапы работы:

1. Загрязненная жидкость через входной патрубок поступает в насос за счет разницы давления, создаваемой работающим колесом.
2. Рабочее колесо начинает вращаться, создавая при этом центробежную силу, которая выталкивает к выходу из установки твердые частицы и жидкость.
3. Вода и твердые частицы проходят сквозь патрубок на выходе установки и отправляются в систему для дальнейшей утилизации или обработки.

Гидравлический расчет

Перекачка шлама требует тщательных гидравлических расчетов, включающих:

• определение требуемого уровня производительности;
• расчет потерь давления на каждом этапе.

Типы шламовых насосов

Производители предлагают несколько типов шламовых насосов, подходящих для эксплуатации в горнодобывающей отрасли: центробежные, вихревые и центробежно-вихревые, горизонтальные, вертикальные, погружные.

Центробежные шламовые насосы

Центробежный шламовый насос является одним из самых популярных типов. Его работа построена на принципе центробежной силы, при помощи которой происходит движение жидкости. Рабочее колесо крутится на высокой скорости, создает давление, которое выталкивает жидкость через патрубок на выходе оборудования.

Его плюсы: высокая производительность, перекачка жидкости, которая содержит большое количество твердых частиц.

Минусы: требует более частой замены из-за износа.

Вихревые и центробежно- вихревые насосы.

Вихревые насосы. Перекачиваемая среда захватывается лопатками у входа в кольцевой канал, попадает в межлопаточную полость и затем вновь выбрасывается в кольцевой канал.

Его плюсы: обладают самовсасывающей способностью, развивают напоры, в 2-4 раза больше, чем центробежные, меньшие габаритные размеры и массу. Минусы: невысокий КПД (25-45 %), быстрый износ рабочих колес и уплотняющих плоскостей.

Погружной шламовый насос

Погружные модели работают под водой и способны эффективно перекачивать шлам даже на значительной глубине. Эти насосы нередко применяют в шахтах и карьерах, чтобы удалять тяжелые шламы и воду.

Вертикальный шламовый насос

Насос этой разновидности применяют на объектах, где требуется минимизация занимаемого пространства. Оборудование способно работать с гидросмесями, плотность которых доходит до 2500 кг/куб. м и которые содержат твердые частицы в количестве до 25%. Максимальный размер грязевых частиц не должен превышать 20 мм. Внутренние детали устройства, контактирующие с рабочей средой, производятся из металла.

Горизонтальный шламовый насос

Устройства данного типа востребованы для перекачивания жидкостей, содержащих мелкий гравий, руду или глину. Они характеризуются строгим требованием к концентрации гидросмеси при перекачке через насос – в ней не должно быть больше 25% примесей. Таким образом, эти агрегаты обеспечивают эффективную и надежную работу при перекачивании водных растворов с невысоким содержанием взвешенных частиц.

Знание основных характеристик шламовых насосов и их видов позволит горнодобывающим компаниям выбрать подходящее оборудование.

Применение шламовых насосов в горнодобывающей промышленности

Шламовые насосы нашли широкое применение в разных областях горнодобывающей промышленности:

• Добыча полезных ископаемых. Насосное оборудование применяют для перемещения водяной и глинистой массы, образующейся при добыче угля, руды, прочих минералов
• Обогащение руды. В процессе обогащения руды шламовые насосы нужны для перекачивания концентратов и шламов.
• Обработка и утилизация отходов. Насосные установки применяются для откачивания отработанных жидкостей и отходов, производимых в ходе горнодобывающих работ, что снижает экологические риски.
• Орошение и дренаж. В некоторых горнодобывающих участках шламовые помпы насосы используются для орошения и дренажа, особенно когда необходимо поддерживать водный баланс на определенном уровне.
• Строительство и реконструкция. В процессе возведения и реконструкции горных предприятий насосные установки помогают удалить воду и шлам, что способствует безопасному проведению работ.

Преимущества и недостатки шламовых насосов

Как у любого промышленного оборудования, у шламовых насосов есть свои плюсы и минусы.

Преимущества насосного оборудования

• Производительность. Насосные установки способны перекачивать существенные объемы жидкости с включением твердых частиц, за счет чего они стали востребованными в горнодобывающей сфере.
• Универсальность. Оборудование применяется для перекачки шламов разных видов, включая песок, глину и др.
• Долговечность. Установки для перекачивания шлама изготавливаются из прочных и стойких к износу материалов, что обеспечивает их длительный срок службы.
• Эффективность. Возможность сокращения времени и затрат на перекачивание шлама позволяет значительно повысить общую производительность работ по горнодобыче.
• Широкий выбор. Есть различные типы шламовых насосов благодаря чему получается подобрать подходящий вариант для работы на конкретном объекте.

Недостатки

• Высокая цена. Шламовые насосные установки могут стоить недешево, особенно если речь идет о специализированном оборудовании.
• Необходимость в техобслуживании. Периодическое техобслуживание насосов обязательно для обеспечения их эффективной работы.
• Чувствительность к эксплуатационным условиям. В зависимости от места применения насосы могут требовать специфических условий для гарантии их стабильной работы.
• Шум. Некоторые модели насосных установок могут работать довольно громко.

Поставляемые шламовые насосы MINTEQ серии NA, NL, NM, NH, NG — это новые энергосберегающие центробежные насосы. Они являются инновационными в области гидравлических конструкций, и материалов литья.

Они имеют много особенностей: высокая эффективность, разумный дизайн, надежная работа, длительный срок службы, простота обслуживания, низкие эксплуатационные расходы и т.д.

Насосы серий NA, NL, NM, NH, NG превосходят аналоги по различным техническим характеристикам, причем большинство из них приближаются к передовому мировому уровню, и широко используются для перекачки абразивных или коррозионных шламов в энергетической, металлургической, горнодобывающей, угольной, а также химической промышленности. Например, для промывки золы на электростанциях и перекачки угольного шлама на обогатительных фабриках. Они подходят для работы с абразивными и коррозионными твердыми шламами с максимальной концентрацией 60 %.

Зная, что такое шламовый насос, какие у него есть особенности, преимущества и недостатки, вы сможете подобрать промышленное оборудование, которое лучше всего подойдет для эксплуатации на вашем горнодобывающем объекте.

< Перейти к покупке Шламового насоса

 << Вернуться к списку статей  |  Следующая статья >>