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排沙漿體泵的選擇與配置:
由于各選礦廠尾礦輸送系統的礦漿流量、輸送壓力和尾礦粒度不同,在選輸送主泵時應進行多泵型配置方案比較,選擇基建投資合理,節電、節水,無污染,過流部件壽命長、經營費低地泵型。
排沙漿體泵(礦用排沙立泵)可一級泵站一段泵或多段泵直接串聯輸送,也可多級泵站串聯輸送。水隔離漿體泵、油隔離漿體泵、隔膜泵一般只設一級泵站一段泵輸送,不串聯使用。各種泵型的備用臺數見表9-5。
表9-5 各種泵型的備用臺數
泵型 |
口徑 |
工作臺(組) |
備用臺(組) |
離心渣漿泵
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≤ |
1 2 3~4 |
1 2 2~3 |
> |
1 2 3~4 |
1 2 3~4 |
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水隔離泵 |
300 |
1~3 >3 |
2 1 |
礦用排沙立泵 |
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1 2 2 |
1 1 1 |
隔膜泵 |
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1~3 >4 |
1 2 |
排沙漿體泵的控制:
尾礦輸送有一個特點就是需要輸送管的壓力隨尾礦壩的增高而不斷增大,因此尾礦輸送泵前期實有揚程比實用揚程大的多,對于離心渣漿泵,從泵的性能曲線可知,揚程差4~5m,流量可能增大1倍左右,所需功率也增大很多。以前對泵的流量、揚程的調節主要靠礦漿閥的節流人為增加管道阻力損失來實現,這種控制方法不但閥門磨損嚴重故障多,操作困難,而且白白消耗能量,調節手段非常落后。從上世紀九十年代起,液力耦合器、滑差調速電機、可控硅串級調速裝置和大功率變頻調速器開始在尾礦輸送泵上使用,實現了漿體泵軟啟動和無極變速調節泵的流量和揚程。大家都知道離心泵的轉速變化是其流量、揚程和軸功率是按以下關系變化:Q1=(n1/n)·Q;H1=(n1/n)2·H;N1=(n1/n)3·N式中:Q、H、N為泵的額定轉速為n時的流量、揚程和功率;Q1、H1、N1為泵調速到轉速為n1時的流量、揚程和功率。
尾礦輸送泵調速都是由額定轉速向低調,轉速比(n1/n)<1,由此可知采用無極變速調節渣漿泵轉速進行泵的工況控制,其流量與轉速比成一次方系,揚程與轉速比成二次方關系,功率與轉速比成三次方系。這說明泵轉速下調時,揚程在較大幅度內變化,流量也可保持在高效區內,而且隨泵轉速下調功率減小更多,因此排沙漿體泵(礦用排沙立泵)無極變速調節渣漿泵轉速進行泵的工況控制,不但減少閥件磨損工況控制效果好,而且節能效果明顯。目前隨著大功率變頻調速器價格降低,尾礦輸送系統的自動調節檢測水平將越來越高。
排沙漿體泵尾礦輸送管道選型:
尾礦輸送管道最大的問題是磨損,腐蝕和磨蝕是造成管道磨損影響輸送管道使用壽命的兩大因素。
管道腐蝕分管道表面腐蝕和管道內壁腐蝕,管道表面腐蝕可采用涂刷環氧煤瀝青等防腐涂料來解決。管道內壁腐蝕是由管內水體引起的一種電化學現象。在鋼管的情況下,鐵在陽極釋放出電子,這些電子通過鋼傳至陰極餅被氧化劑吸收,陽極和陰極之間反應的相互作用產生了腐蝕生成物,最終的腐蝕生長物為鐵銹(氫氧化鐵、四氧化三鐵、或三氧化二鐵)。鐵銹在一定程度上可阻止水中的氧向陰極擴散形成氧化保護層,從而減小腐蝕率。但尾礦管中的固體顆粒在流動中連續不斷地將隨時生成的鐵銹沖磨干凈,使管內壁不能形成氧化保護層,造成管內壁腐蝕加聚。
管道磨蝕是有于尾礦顆粒含有硅,其硬度大于鋼的硬度,尾礦顆粒流速作用下具有很高的動能,在管內激烈跳動顆粒沖擊管壁可造成變型磨損,滑動的顆粒則造成切削磨損。
普通鋼管在尾礦漿腐蝕和磨蝕雙重磨損下使用壽命鉸短,目前已有多種耐腐耐磨管材在尾礦輸送系統中使用。