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渣浆泵工作原理及用途

时间:2016/9/30 浏览次数:1350

渣浆泵从物理学原理上讲属于离心泵的一种,从概念上讲指通过借助离心力(泵的叶轮的旋转)的作用使固、液混合介质能量增加的一种机械,将电能转换成介质的动能和势能的设备。渣浆泵的名称是从输送介质的角度来划分的一种离心泵。另外渣浆泵从不同角度还可以具体划分不同类型:

类型划分

1 从叶轮数目划分:单级渣浆泵和多级渣浆泵

2 从泵轴与水平面位置划分:卧式渣浆泵和立式渣浆泵

3 从叶轮吸入进水的方式划分:单吸渣浆泵和双吸渣浆泵

4 从泵壳的结构方式:水平中开式和垂直结合式

渣浆泵工作原理

       首先讲述一下离心泵渣浆泵的关系,然后渣浆泵原理也就自然清晰了。离心概念是从泵原来来讲的。泵有许多种,依据不同的角度可划分几十个类别。离心泵是从泵的工作原理上划分,是通过离心力作用来达到给输送介质增压的过程。另外还有常见的种类包括螺杆原理,柱塞原理等可以划分出不同于离心原理的泵。说完离心泵概念,再说渣浆泵,渣浆泵又是从另外一个角度来划分泵的,即从输送介质来划分的。顾名思义,渣浆泵输送的是含有渣滓的固体颗粒与水的混合物。但从原理上讲渣浆泵属于离心泵的一种。这样这两个概念就讲清楚了。

       离心泵的主要工作部件是叶轮和机壳,机壳内的叶轮装置位于轴上,并与原动机连接形成一个整体。当原动机机带动叶轮旋转时,叶轮中的叶片迫使流体旋转,即叶片对流体沿它的运动方向做功,从而迫使流体的压力势能和动能增加。与此同时,流体在惯性力的作用下,从中心向叶轮边缘流去,并以很高的的速度流出叶轮,进入压出室,再经扩散管排出,这个过程称为压水过程。同时,由于叶轮中心的流体流向边缘,在叶轮中心形成低压区,当它具有足够的真空时,在吸入端压强的作用下(一般是大气压强),流体经吸入室进入叶轮,这个过程称为吸水过程。由于叶轮连续的旋转,流体也就连续的排出、吸入,形成连续的工作。

       离心式的泵(包括渣浆泵)的工作过程,实际上是一个能量传递和转化的过程。它将电动机高速旋转的机械能,通过泵的叶片传递并转化为被抽升流体的压能和动能。

渣浆泵的用途

渣浆泵可广泛用于矿山,电力、冶金、煤炭、环保等行业输送含有磨蚀性固体颗粒的浆体。如冶金选矿厂矿浆输送,火电厂水力除灰、洗煤厂煤浆及重介输送,疏浚河道,河流清淤等。在化工产业,也可输送一些含有结晶的腐蚀性浆体。

        首先,在选矿厂的应用,80%左右都是用在矿山行业选矿厂。由于矿石初选工况较为恶劣,因此在这一工段,渣浆泵的使用寿命普遍较低。当然,不同的矿石,磨蚀性也不一样。如在精矿输送等工段相对磨蚀性减小,泵的整体使用寿命也就较长。所以一般用户在采购过程中经常问到供应商的产品的使用寿命问题时候,严格讲任何一家生产商等都不会毫无根据的为用户承诺一个准确使用寿命周期,因为过流部件的使用寿命(耐磨耐腐蚀件)的寿命取决于多种不同因素,工况的的多样性和复杂性导致同样品质的材质的使用寿命是有差异的。但是在前期选型阶段可以让有实力的生产厂家为其做合理工况选型设计。

        其次,在电力行业,主要是火力发电厂。目前我国电厂中主要是火力发电和水利发电,在火电厂中,由于用大量燃煤发电,燃煤后的炉渣或者灰渣需要清除,渣浆泵被用在除灰渣的作用,炉渣通过混合一定量的水后,通过渣浆泵将其输送到灰渣堆放的地方,因此有时渣浆泵在电厂也成为灰渣泵。

       再次,在洗煤行业,由于工况不同,较大煤块,煤矸石容易堵塞,对于渣浆泵的设计要求很高。淮北矿务局下属某洗煤厂05年采用经特殊设计的、替代原来从澳大利亚进口的渣浆泵,至今运转正常,输送较大煤块、煤矸石无堵塞,使用磨损寿命超过了国外进口泵。

        在海水选砂领域,渣浆泵应用也开始逐渐被客户认可。但是在海水里选砂,河道里挖沙,渣浆泵更容易被称为砂泵,挖泥泵。尽管叫法不一,但是从结构特点和泵的性能原理上来讲,都可以通称为渣浆泵。因此在这海水选砂中我们经常称为砂泵,在河道清淤里面习惯上叫挖泥泵。

       渣浆泵的用途虽然广泛,但是正确的应用是十分重要的。渣浆泵由于其名称本身的局限性使得一些非本行业的人对此产生误解,事实上,泥浆泵杂质泵,挖泥泵,清淤泵,等都在渣浆泵的应用范围。在渣浆泵的应用过程中,一定要注意合理的设计,正确的计算,合适的选型,这几点非常重要。

渣浆泵的结构说明

渣浆泵的泵头部分

       1、ZJ、AH、HH、ZGB型渣浆泵为双泵壳结构,即泵体、泵盖带有可更换的耐磨金属内衬(包括叶轮、护套、护板等),内衬材质为高铬耐磨合金材料,可一直用到磨穿为止,延长维修周期,降低运行成本。。泵体、泵盖根据工作压了采用灰铸或球墨铸铁制造,垂直中开,用螺栓连接。泵体有止口与托架用螺栓连接。泵的吐出口可按八个角度旋转安装。叶轮前后盖板带有背叶片以减少泄露及提高泵的使用寿命。

     轴承组件:泵的轴承组件采用圆筒式结构,便于调整叶轮与前护板的间隙,维修时可整体拆出。轴承采用油脂润滑。

      轴封(密封):泵的轴封型式有填料密封、付叶轮密封、 机械密封。

      传动方式:有V型三角带传动、弹性联轴传动、液力偶合器传动、变频驱动装置等。其中V型三角带传动有 CL、CV、CR、ZL、ZV、ZR传动。

       整体性能:泵的性能范围宽、汽蚀性能好、效率高。可采用多级串联技术,以满足远距离输送。过流部件有多种金属可供选用,并且增加深度。采用多种速度和多种变型方式,使得泵在最佳工矿下运行。使用寿命长,运行效益高,能满足多类恶劣的输送条件。

       2、ZJL,SP型渣浆泵,为立式渣浆泵,泵体泵盖与轴是立式垂直。SP型也是单壳泵,泵体泵盖可以做成金属的或橡胶的。

       3、渣浆泵泵头专业的称谓是泵体和泵盖。一般渣浆泵的所谓泵头应该包含泵体和泵盖部分。泵体主要连接的是泵的转子,通过轴承将叶轮,密封,轴承组件连接起来。泵盖是和泵体对应的部分,与泵盖共同组成一个封闭的腔体。泵体与泵盖内部是渣浆泵的内衬。内衬的材质一般有橡胶和高铬合金,一般根据根据工矿条件选择泵的内衬是橡胶还是金属合金。

      4、各型泵进口均为水平方向,从传动方向看泵为顺时针方向旋转。

渣浆泵的密封

三种密封形式各有优劣势。

       首先填料密封,是最普通的一种密封,是通过注入轴封水的形式,不断在填料里面注入一定压力水,一防止泵体浆体外泄:对于不适于用付叶轮轴封的多级串联泵,采用填料轴封。填料轴封结构简单,维修方便,价格便宜。

        其次付叶轮密封,是通过一个反向离心力的叶轮作用力,防止浆体外泄。在泵进口正压力值不大于泵出口压力值10%时的单级泵或多级串联泵的第一级泵可以采用付叶轮轴封,付叶轮轴封具有不需轴封水,不稀释浆体,密封效果好等优点。因此在浆体中不允许稀释的情况下,可考虑此种密封。

       再次,机械密封,一般是对密封要求比较高的情况使用。特别是一些化工,食品领域,不仅要求密封,而且最主要是不允许加入额外成分进入泵体。缺点就是,成本高,维修困难等。

渣浆泵作业注意事项

       渣浆泵工作时,泵需要放在陆地上,吸水管放在水中,还需要灌泵启动。泥浆泵和液下渣浆泵由于受到结构的限制,工作时电机需要放在水面之上,泵放入水中,因此必须固定,否则,电机掉到水中会导致电机报废。而且由于长轴长度一般固定,所以泵安装使用较麻烦,应用的场合受到很多的限制。

        如果有备用泵,最好两台泵轮流使用。如果卡泵就只有修泵了 ,可以在进水口加一张网,不让过多的杂质进到泵里,这样卡泵的机率就会小很多!

       泵要分为电与机两个方面,对于机的方面,主要把以前的维护记录调出来比对一下就知道了。其次就是电的方面了 ,要了解每台泵电机的功率,对他的控制系统有一定的了解。采用机械密封的渣浆泵,必须保证轴封水的供应。严禁无水运行,否则机械密封将烧毁。

泵的日常维护:

        1)轴承水压、水量要满足规定,随时调整(或更换)填料的松紧程度,切勿造成轴封漏浆。并及时更换轴套。

         2)更换轴承时,一定要保证轴承组件内无尘,润滑油清洁,泵运行时轴承温度一般以不超过60- 650C为宜,最高不超过750C。

         3)要保证电机与泵的同轴度,保证联轴器中弹性垫完整正确,损坏后应及时更换。

         4)保证泵组件和管路系统安装正确,牢固可靠.

         5) 渣浆泵的部分部件属于易损件,在日常使用中要关注易损件的损耗情况,及时对其进行维修或更换。渣浆泵易损件维修或更换的过程中要保证装配正确,间隙调整合理,避免紧涩磨擦现象的出现。

        6) 渣浆泵的吸入管路系统必须无漏气状态,同时在操作中应注意吸入口是否有堵塞现象。渣浆泵所需处理的介质多带有固体颗粒,因此在进泵池放置的隔栅应符合渣浆泵所能通过颗粒的要求,减少过大颗粒或长纤维物料进入泵体造成堵塞的可能性。

浆泵选用前选型与设计

       渣浆泵的选型设计对渣浆泵的使用寿命和运行稳定性有着很大的影响。一个科学合理的选型设计,将影响着您的渣浆泵是否能够达到最佳的高效运行状态。

高效运行的渣浆泵有三大特点:

第一,渣浆泵的运行效率很高,损耗少。

第二,泵的过流部件使用寿命相对较长,节约生产成本。

第三,整个工矿系统稳定运行,不会因为泵的运转问题而影响整个工矿系统的工作。

       因此前期投产前,用户一定要选择有能力和实力的公司为年选择渣浆泵的选型设计。这将为您带来很大打整体效益。那么评价一家渣浆泵厂家的选型能力可以参考几个因素呢?今天给大家提供几点参考因素:

       第一,公司要有最新的最科学的选型手册。一般来说,一个渣浆泵厂家给客户选择型号的设计的时候都是参考选型手册的。而这个手册的数据的科学性完全决定了选择的泵型是否科学。

        第二,经验丰富的工程师。一个多年经验的选型工程师将是很重要,因为多年在外参与工矿设计并选型的工程师有着很深的实战经验,对客户的需求很有经验,对工矿的情况和泵的运转情况有很强的实战经验。因此他们在选型设计会很科学合理。

       第三,就是公司的整体设计能力。这个和选型好像不太靠边,但是如果您选择的公司在设计能力上有欠缺的话,也会影响您的泵的选型质量。因为工矿可以作为一系统来考虑,不仅仅是一个泵的问题,而是整个工矿系统,因此会涉及很多设备在该系统中运行,因此该公司在选择渣浆泵的型号的时候必须有整体的系统设计能力。

离心式渣浆泵-中国机械行业标准

1 范围:

         本标准适用于输送液体中含有悬浮固体颗粒(如矿石、灰渣、煤泥、泥砂、和砂砾等)的泵。被输送的固液混合物的温度一般不超过80°C(胶泵内衬的双壳泵不超过60°C)。

2 术语:

  2.1 高扬程泵:规定点扬程高于50m的泵。

  2.2 低扬程泵:规定点扬程低于或等于50m的泵。

  2.3 过流断面最小尺寸:叶轮、壳体等过流部件的流道截面的最小尺寸。

  2.4 易损过流零部件:由于渣浆的磨蚀而容易失效的零部件,如叶轮、双壳泵的护套和护板、单壳泵的泵体和泵盖。

  2.5 衬胶件金属骨架:置于橡胶内起支承固定橡胶作用的金属构件。

  2.6 第一临界转速:泵的旋转部分的第一(最低)横向自然振动频率与旋转频率相一致时的泵转速。

3 型式

  3.1 泵为单级、单吸、轴向吸入,按泵壳结构和泵轴方向分为一下三种结构:

  3.1.1 卧式具有内壳和外壳的双壳泵-适用于各种排出口直径的泵,其内壳材料分为金属、橡胶和其他非金属材料三类,不同材料的内壳在相同的外壳内应能互换。

  3.1.2 立式或卧式单壳泵-适用于排出口径小于或等于200mm的低扬程泵

  3.2 泵轴的驱动端看为顺时针方向。

  3.3 对于采用副叶轮密封型式的泵,其效率最多允许低5%。

4 性能

  4.1 衬胶叶轮最大扬程应不超过63m。最大允许用的线速度应不超过30m/m.

  4.2 轴承一般选用滚动轴承,并采用稀油或脂润滑,其工作温度应不超过75°C.

  4.3 泵的传动装置可选用弹性联轴器、传动带或液力耦合器等。联轴器、V带与带轮应有安全防护罩。

  4.4 对于橡胶内壳的双壳泵,渣浆中的固体颗粒的最大尺寸应不超过3mm,并无尖锐棱角;对于单壳泵、金属内壳的双壳泵,渣浆中固体颗粒的最大尺寸应不超过流截面最小尺寸的80%。

  4.5 填料密封水压力应高出泵排出口压力的35kPa.

  渣浆泵各种选型计算公式

  现将各行业标准中渣浆泵选型公式列出,公式中各符号都进行了统一。

  1) 典型渣浆法

  管路特性:

  清水Hf=ΔH+(1+ξ)(V^2)/(2g)

  浆体Hmo=ΔΗ+0.72Ko(Vl^2)+0.58 Ko(V^2)

  泵的特性:

  浆体Hm=ΔΗ+0.72Ko(Vl^2)+0.58 Ko(V^2)

  清水Hs=Hs*HR

  2) 选煤厂法1

  管路特性:

  清水Hf=ΔH+iL+2

  浆体Hmo=ΔΗ+imL+2

  泵的特性:

  浆体Hm=ΔΗ+imL+2

  清水Hs=H/Km

  3) 除灰计算法

  管路特性:

  清水Hf=ΔH+1.05iL

  浆体Hmo=ΔΗγm+1.05imL

  泵的特性

  浆体Hm=1.1Hmo

  清水Hs=Hs*γm* Km

  4) 尾矿计算法

  管路特性:

  清水Hf=ΔH+iL+∑hi

  浆体Hmo=ΔΗγm+imL+∑hi

  泵的特性:

  浆体Hm=ΔΗγm+imL+∑hi

  清水Hs=Hs*γm* Km*Kh

  5) 充填采矿法

  管路特性:

  清水Hf=ΔH+1.05iL+∑hi

  浆体Hmo=ΔΗγm+imL+∑hi

  泵的特性:

  浆体Hm=ΔΗγm+imL+∑hi

  清水Hs=Hs*Km*Kh

  6) 冶金矿山法

  管路特性:

  清水Hf=ΔH+iL+∑hi

  浆体Hmo=ΔΗγm+imL+∑hi

  泵的特性:

  浆体Hm=ΔΗγm+imL+∑hi

  清水Hs=Hs*γm*Kh

  式中的符号及意义

  Hf、Hmo,Hm、Hs管路的清水水头和浆体的水头,泵体的浆体扬程和清水扬程;

  ΔH扬程损耗;

  L管道长;

  i、im清水和浆体的摩擦阻力系数;

  Kh=1-0.25Cw

  γm浆体比重;

  Ko=H/(V^2),清水计算管路水头与速度平方之比。

  Vl临界沉降速度。

  Km=Hm/(Vm^2)浆体计算管路水头与速度平方之比。

  渣浆泵参数:

  流量:50~1800立方米每小时

  扬程:24~94米

  HEAD:24~94米

  Capacity:17~1267立方米每小时

  电机功率:11~710kw

  Motor power:11~710kw

  产品标准:JB/T8096-1998


 

渣浆泵的起吊注意事项

        1、 起吊不带底座或只带单独地座的卧式泵,起吊重心应在托架的侧面方孔靠近泵头处,钢丝绳应由此穿过垂直向上与起重吊钩连接。为保持泵的平衡,应在泵壳上的吊环螺钉与起重吊钩之间设置辅助起吊钢丝绳。托架盖上和前后泵壳上的吊环螺钉是为拆装托架盖或前后泵壳而设置的,不得单独用于整体泵的起吊,以免造成事故。

        2、 起吊带电机和共同底座的卧式泵,起吊重心在托架的方孔靠近联轴器处,钢丝绳由此出穿过垂直向上与起重吊钩联接,为保持平衡,还须在泵壳上方的吊环螺钉、电机吊环螺钉与起重吊钩之间设置辅助起吊钢丝绳。

       3、 带偶合器等中间变速装置的卧式泵机组应采用分体吊装。

       4、 钢丝绳与泵体接触的部位应加垫软物防护,以免损坏泵外观或造成钢丝绳切断。

ZJ渣浆泵维护

        ZJ系列渣浆泵整机在出厂前均已调整好,用户在进货后6个月内,未经使用的泵不必进行拆检。仅检查转动是否灵活,锈蚀情况及加油情况即可,使用前需填加填料。

       1.保持设备清洁、干燥、无油污、不泄漏。

       2.每日检点托架内油位是否合适,正确的油位是在油位线位置附近,不得超过±2mm。

       3.经常检点泵运行是否声音异常,振动及泄漏情况,发现问题及时处理。

       4.严禁泵在抽空状态下运行,因泵在抽空状态下运行不但振动剧烈,而且还会影响泵的寿命,一定要特别注意。

       5.泵内严禁进入金属物体和超过泵允许通过的大块固体,且严禁进入胶皮、棉丝、塑料布之类柔性物质,以免破坏过流部件及堵塞叶轮流道,使泵不能正常工作。

        6.经常检查轴封水和冷却水的压力及流量是否合适,可采用检查轴封水管阀门开启度或检测填料箱温度的方法,温度高时说明供水量不足。对于采用润滑脂润滑填料的泵,每天应定期加油一至二次,确保填料处于良好的润滑状态。

       7.定期检测轴封水泄漏量,当泄漏量加大时,应调整填料压盖的螺栓,需要换填料时要及时进行。

       8.建议采用碳素纤维浸聚四氟乙稀或牛油煮棉线填料,工作压力不大于0.5MP a时,可采用石棉填料。填料的填压方法,应严格按下述要求填充:

    (1)填料长度按轴套圆周展开长确定,各环填压时要将切口交错120°

     (2)填压好后,一定要进行通水试运转,运转时再详细调整压盖螺栓,达到渗漏成点且不成线状态为最佳。填料填压十分重要,它不仅关系到密封状态好坏,而且还会影响泵的性能,应引起足够注意。

        9.为保证泵的高效运行,必须定期(使用一个时期后,在运行条件不变的情况下,电流缓慢下降时)调整叶轮与前护板间隙,使其保持0.75-1.00mm之间。调整步骤如下:

(1)对于中开式托架的泵

       叶轮与前护板的间隙应为0.75~1.00mm,一般出厂前已调好。若发现此间隙不符合要求,应进行调整;运转中发现问题也应停机调整。中开式托架的泵按下述方法调整:

①松开托架盖压紧螺母;

②松开轴承箱调整螺钉;

③均匀拧紧轴承箱压紧螺母,使转子装配向泵头方向移动,边拧紧边盘车,直到盘不动为止。注意盘车的方向应按泵的工作转向。

④用塞尺测量轴承箱法兰与托架端面的间隙δ=a;此时,叶轮与前护板的间隙为0。

⑤松开轴承箱压紧螺母; 

⑥均匀拧紧轴承箱调整螺钉,使转子装配向电机方向移动,用塞尺检查间隙δ,直到δ=a+(0.75~1.00)mm为止(大泵取大值),注意间隙应均匀一致;

⑦拧紧轴承箱压紧螺母,使转子的轴向位置完全固定。

(2) 对于筒式托架的泵(参看图8)

叶轮与前护板的间隙应为0.75~1.00mm,一般出厂前已调好。若发现此间隙不符合要求,应按下述方法调整:

①松开托架压板螺母;

②调整丝杆螺丝,使转子向前移动,边调边盘车,直到盘不动为止,注意盘车的方向应与泵的 转向一致;

③用划针在托架和筒子的结合部位刻划一直线作为标记;

④调整丝杆螺母,使转子装配后向后移动0.75~1.00mm(大泵取大值),锁紧调整螺母,使转子轴向位置固定;

⑤拧紧托架压板螺母。

       10 .经常检测轴承温度最高不得超过75℃。

       11 .泵连续运行800小时后应彻底更换润滑油一次。

        12 .备用泵应每周转动1/4圈,以使轴均匀地承受静载荷及外部振动。

        13 .若停机时间较长,再次启动前应使用反冲水冲洗泵内沉积物后方可启动。

         14 .经常检查进出水管路系统支撑机构松动情况,确保支撑牢靠,泵体不受支承力。

         15 .经常检查泵在基础上的紧固情况,联接应牢固可靠。

         16 .特别注意:新安装及检修后的泵,一定要先试好电动机转向后,再穿上联轴器柱销。用皮带传动,即试好转向后,再装传动带,且不可电机带动泵反转。但允许在电机断电情况下,管内液体倒流使泵反转,不过要注意高差特别大时(≥80m)亦应采用防止回水倒流法以控制泵突然反转。

        17 .开泵之前应先开轴封水和冷却水,然后再开泵;停泵后,过15分钟后方可关闭轴封水及冷却水

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