Nesteenkäsittelyn maailmassa vesi on helppo osa. Todellinen haaste alkaa, kun "neste" on itse asiassa paksua, karkeaa ja usein syövyttävää kiinteiden aineiden ja nesteiden seosta,{1}}jota kutsumme lietteeksi. Olipa kyseessä kaivosrikastusjätteet, kivihiilen tuhka tai ruoppaushiekka, näiden materiaalien siirtäminen vaatii enemmän kuin vain tavallisen keskipakopumpun; se vaatii erikoistuneen pedon, joka tunnetaan nimellä Slurry Pump.
Tässä oppaassa mennään perusmääritelmien ohi tutkiakseen teknisiä vivahteita ja toimintalogiikkaa, joita ammattiinsinöörit käyttävät näiden järjestelmien suunnittelussa ja ylläpidossa.
1. Slurry-haaste: Miksi vakiopumput epäonnistuvat
Ennen kuin katsomme pumppua, meidän on ymmärrettävä vihollinen. Liete luokitellaan sen pitoisuuden, hiukkaskoon ja hankaavuuden mukaan. Vakiovesipumput epäonnistuvat lietelasovelluksissa kolmesta pääasiallisesta syystä:
Eroosio: Nopeat{0}}hiukkaset hiekkapuhallavat sisäosia.
Tukkeutuminen: Suuremmat kiinteät aineet takertuvat kapeisiin juoksupyörän siipiin.
Mekaaninen rasitus: Lietteen suuri tiheys (usein 1,2-1,8 SG) aiheuttaa valtavan vääntömomentin akselille ja laakereille.
2. Lietepumpun anatomia: Rakennettu taistelua varten
Lietepumppu on pohjimmiltaan keskipakopumppu, mutta jokainen komponentti on "ylirakennettu" selviytyäkseen.
Juoksupyörä: Virran sydän
Toisin kuin vesipumpuissa, joissa on ohuet, lukuisat siivet, lietejuoksupyörissä on vähemmän (yleensä 3-5) paksumpia siipiä. Tämä mahdollistaa suurempien kiinteiden aineiden kulkeutumisen ja tarjoaa enemmän "kulutuslihaa" kestämään eroosiota.
Korkeat-kromiseokset (Cr27): Ihanteellinen teräville, koville hiukkasille korkean-pään sovelluksissa.
Luonnonkumi/elastomeerit: Erinomainen hienoille, pyöristetyille hiukkasille (kuten hiekka), koska materiaali "pomppaa" pois kumista sen leikkaamisen sijaan.
Tiivistysjärjestelmä: Front Line
Useimmat lietepumput epäonnistuvat tiivisteessä. Ammattilaiset valitsevat yleensä kolmesta vaihtoehdosta sovelluksen perusteella:
Poistopyörän (keskipako) tiiviste: käyttää toissijaista juoksupyörää painevyöhykkeen luomiseen, joka estää lietteen pääsyn akselille. Se on "kuiva" tiiviste, joka ei vaadi huuhteluvettä, mutta toimii vain pumpun käydessä.
Laipan pakkaus: perinteinen valinta. Se vaatii jatkuvaa "tiivistevettä" tiivisteen voitelemiseen ja jäähdyttämiseen. Yksinkertaista, mutta voi olla sotkuista.
Mekaaniset tiivisteet: Nykyaikainen standardi nolla{0}}vuotolle, mutta ne ovat kalliita ja voivat olla hauraita, jos liete sisältää erittäin hienoja, "etsiviä" hiukkasia, jotka voivat tunkeutua tiivisteen pintoihin.
3. Luokittelu: oikean kokoonpanon löytäminen
Vaakasuuntaiset lietepumput: Kaivosteollisuuden työhevoset. Helppo huoltaa, koska sinun ei tarvitse vetää niitä ulos kuopasta.
Pystysuorat (altaan) pumput: Ne istuvat suoraan säiliöön tai kaivoon. Ne on suunniteltu "likaiseen" lattiaviemäröintiin, jossa pumpun on käsiteltävä ajoittaista virtausta ja ilman mukana kulkeutumista.
Upotettavat lietepumput: Käytetään ruoppaukseen tai syväpuhdistukseen, kun koko moottori ja pumppuyksikkö ovat veden alla. Niihin kuuluu usein "sekoitin" imussa laskeutuneiden kiintoaineiden sekoittamiseksi.
4. Valinnan tiede: enemmän kuin vain virtaus ja suunta
Lietepumpun valinta ei ole vain käyrän lukemista. Insinöörien on harkittava lietteen vähentämistä.
Pään ja tehokkuuden korjaus: Kiinteät aineet eivät toimi kuin vesi. Kun pitoisuus (Cw) kasvaa, pumpun nostokorkeus ja tehokkuus laskevat. Käytämme HR (Head Ratio) ja ER (Efficiency Ratio) -kertoimia pumpun suorituskyvyn "vähentämiseen".
Laskeutumisnopeus: Jos virtaus on liian hidas, kiinteät aineet laskeutuvat putkeen aiheuttaen tukos. Jos se on liian nopea, putken kuluminen lisääntyy eksponentiaalisesti. "Sweet spot" (kriittinen nopeus) löytäminen on ammattilaisen merkki.
NPSH (Net Positive Suction Head): Lietepumpuilla on usein huono imukyky, koska neste on raskasta ja viskoosia. Kavitaatio lietepumpussa on tuhoisaa-se ei vain lyö juoksupyörää; se kiihdyttää eroosiota kymmenkertaisesti.
5. Toiminnan viisaus: "Insider"-huoltovinkit
Kokeneet käyttäjät tietävät, että lietepumpun käyttöiän määrää se, miten sitä käsitellään kentällä:
Juoksupyörän välyksen säätö: Pumpun kuluessa juoksupyörän ja kurkun holkin välinen rako kasvaa, mikä aiheuttaa sisäisen kierrätyksen ja tehon heikkenemisen. Tämän välyksen ajoittain säätäminen eteenpäin voi kaksinkertaistaa kuluvien osien käyttöiän.
Tärinän valvonta: Lietteessa tärinä ei ole vain merkki huonoista laakereista; se on usein merkki epätasapainoisesta siipipyörästä, joka johtuu epätasaisesta kulumisesta tai osittaisesta tukkeutumisesta.
Älä käytä BEP:llä (kaiken hinnalla millä hyvänsä): Vaikka vakiopumput rakastavat parasta tehokkuuspistettä (BEP), lietepumput valitaan joskus toimimaan hieman BEP:n vasemmalla puolella. Miksi? Pienemmät nopeudet tarkoittavat pienempää kulumisastetta, vaikka se maksaisi muutaman prosenttiyksikön sähköstä.
Yhteenveto
Lietepumppu tasapainottaa materiaalitieteen, nestedynamiikan ja mekaanisen kestävyyden välillä. Oikean pumpun valitseminen tarkoittaa alkuperäisen hintalapun ohittamista ja keskittymistä kokonaiskustannuksiin (TCO)-, koska lietteen maailmassa pumpun hinta on yleensä kääpiöinen seisokkien kustannusten kanssa.
Ammattilaisen vinkki: Pidä aina varaosia "märän pään"{0}}osia (siipipyörä, kierukka, kaulapussi)-sivustolla. Lietelaitoksessa siitä ei ole kysymysjospumppu kuluu, muttakun.
