淺談渣漿泵在選煤廠的使用

孔 鵬

(中國礦業大學)

淺談渣漿泵在選煤廠的使用

孔 鵬①

(中國礦業大學)

介紹了當前選煤廠渣漿泵的使用情況,論述了選型的計算方法,并分析了延長渣漿泵使用壽命的3個因素;列舉了當前國內使用的主要渣漿泵的型號、性能、參數等;探討了實際生產中渣漿泵的常見故障,并提出了解決方法。

渣漿泵;選型;故障分析

1 渣漿泵的使用情況

渣漿泵廣泛應用于選煤廠煤漿及重介的輸送,輸送物料的有重介旋流器的入料泵、礦漿準備器的入料泵和浮選機的入料泵等;輸送介質的有合格介質泵和稀介質泵等;其他常見的還有尾煤濃縮的底流泵,溢流泵和煤泥泵等。其中入料泵、介質泵、循環泵是生產中重要的設備。

在洗煤行業,由于工況不同,較大煤塊、煤矸石容易堵塞,對于渣漿泵的設計要求很高。目前,國內的設計水平已經達到了國際先進水平,但鑄造加工的水平卻制約著渣漿泵的生產和使用。生產要求渣漿泵有耐磨損、耐腐蝕,不易堵塞,軸封可靠,易修理,更換零件方便等優點。而現實是耐磨材料種類的缺乏和管理的缺失導致渣漿泵總體磨損嚴重,可靠性低,維修量大,電耗大。近年來,國家加大了對耐磨材料的研究,取得了不少成果,一些選煤廠選用我國自主研發的渣漿泵也取得了較好的效果。

2 渣漿泵的選型

渣漿泵的使用壽命和效率關系到選煤廠的生產成本及生產維護的方便。如果選型不合理,可能會使渣漿泵的使用壽命縮短,運轉效率低下,對生產產生不利影響。

選型計算:

2.1 搜集原始數據

原始數據包括:輸送礦漿的流量Q(m3/h),輸送管路長度L(m),泵所需揚送的高差H1(m),工藝所需的剩余揚程H1(m),產生局部損失的部件的數量(彎頭,閘門,變形管等),管路材質及內壁特性,輸送的礦漿密度δ(t/m3)和固液比n。

2.2 管徑的確定

先按照工藝的要求的范圍假定一流速v,流量已知為Q,計算可得管徑d,然后參照管產品系列規格找出與所計算尺寸大小相近的管徑d作為輸漿管路管徑。計算公式為:

2.3 渣漿泵的計算

一般渣漿泵的廠家提供的揚程H和流量Q是清水的揚程和流量,故計算時還需將礦漿的揚程和流量換成清水來計算。

1)渣漿泵揚程的計算。

式中:

v—礦漿在管路中的流速,m/s;

λ—管路沿程阻力系數;

ζi—管路中各種阻力系數,m/s2;

g—重力加速度9.8,m/s2。

2)礦漿流量和揚程轉換成清水流量和揚程。

清水流量:

清水揚程:

2.4 渣漿泵的選型

根據清水揚程和清水流量結合泵的特性曲線,選擇合適型號的渣漿泵。

2.5 校 核

型號選定后,進行有關校核計算,驗證所選的泵是否滿足要求。如所要求的工況點是否落在高效工作區,NAPHa是否大于NPSHr等。

在選型時除了考慮選型的計算外,還需從影響渣漿泵使用壽命的3個主要因素進行分析:

1)渣漿狀態:泵體中礦漿流速越慢,泵的磨損就越慢。氣蝕與礦漿夾帶空氣等也會使泵的使用壽命降低。所以,選泵應該盡可能選轉速低、葉輪直徑大的泵。

2)渣漿特性:包括濃度、固體物粒度、形狀、硬度等。其中的礦粒直接對泵的過流部件產生磨損。在選型時對輕磨蝕渣漿,應該選用輕磨蝕渣漿泵,以降低成本,延長泵的使用壽命;同理對重磨蝕渣漿則應該選用重磨蝕渣漿泵。而不同的渣漿特性需要采用對應的最優耐磨、耐腐蝕材料。

3)泵的質量:包括過流部件所用材料的耐磨特性和泵的其它制造質量等。

只有根據渣漿泵特性合理確定泵的工況條件,合理布置渣漿泵,選擇高質量的渣漿泵才能充分發揮渣漿泵的性能。

3 渣漿泵的使用情況

渣漿泵從葉輪數目劃分:單級渣漿泵和多級渣漿泵;從泵軸與水平面位置劃分:臥式渣漿泵和立式渣漿泵;從葉輪吸入進水的方式劃分:單吸渣漿泵和雙吸渣漿泵;從泵殼的結構方式:水平中開式和垂直結合式。選煤廠中常見的渣漿泵的型號有ZJ,ZJL, YZ,BZ,AH,SP等,常見渣漿泵的使用范圍和性能參數見表1。

表1 常見渣漿泵的性能參數

4 渣漿泵的常見故障分析及處理措施

4.1 填料處泄露

1)軸與添料箱不同軸心。主要原因是加工誤差大、安裝不正確。應注意在安裝后檢查安裝是否正確。

2)密封水環磨損嚴重。需更換新水環。

3)密封清水管堵塞,密封水無法進入盤根中間造成盤根磨損快,導致漏料。應對堵塞水管進行疏通,保持密封水清潔。

4.2 泵不吸水

1)管道堵塞。由于停車時,放料不干凈或者開車時的介質過稠,導致管路堵塞,應停車疏通管路后開車。

2)吸入管道和填料漏氣,由于壓力不足使泵不上料或者上料不足,堵塞漏氣部分,即可解決。

3)葉輪孔堵塞。由于泵的停車時間過長,放料不徹底,容易使介質在泵內堵塞水輪孔,或者泵內進入大顆粒物料堵塞水輪孔,造成離心力不足,從而使泵不上料或上料不好,這時應拆開水輪的入料管路及泵的前護板,清理堵塞的水輪孔。

4)葉輪轉向不對或者損傷。應及時檢查調整轉向,更換葉輪。

4.3 泵振動,有噪音

1)介質密度不均勻。介質密度不均勻造成泵剛剛啟動時會出現振動,當泵正常開啟后,泵的振動會消失,這種情況不需處理,只是在開車前,注意把介質用高壓風吹均。

2)泵發生汽蝕,使葉輪不平衡。應調小出水閥門,降低安裝高度,減少進口阻力。

3)泵的安裝不水平。在安裝過程中要注意泵體的水平,注意平時檢查。

4)吸入管進氣不均勻。強化進氣的均勻穩定性,改善泵進料情況。

5)泵(電機)軸承游隙大。軸承游隙過大會導致泵的振動大,在日常檢查設備時,要隨時注意觀察泵的情況,發現泵軸和電機軸不同心或軸承損壞要及時處理。

4.4 泵振動,有噪音泵不轉動

1)電機故障。根據故障的情況選擇修理或者直接更換,平時應注意電機的狀況。

2)傳送皮帶松動或斷裂。如果松動就直接緊好,斷裂則更換皮帶。

3)泵內進入異物。如果異物卡在葉輪與前(后)襯板間,或前(后)襯板損壞卡住水輪,或放料不及時介質堆積塞住葉輪都會導致泵無法轉動。處理這種故障時可將泵進行拆解,檢查故障原因。但是這樣對生產影響較大,應盡量避免。

4)泵出口閥門關閉不嚴,導致泵腔漏入漿液沉淀。這時應檢修或更換出口閥門,清除沉積物。4.5 泵的電機超負荷

1)泵揚程大于工況需要揚程,運行工況點向大流量偏移。應關小出水閥門,切割葉輪或降低轉速。

2)選用電機時沒有考慮介質比。應重新選配電機。

4.6 軸承發熱

1)未開啟冷水或冷卻水箱堵塞。應開啟冷卻水或者疏通冷卻水箱。

2)潤滑不好。可能是潤滑油過量或者太少,應按說明書調整油量。

3)潤滑油不清潔,油中有雜質。應清洗軸承,換潤滑油。

4)推力軸承方向不對。針對進口壓力情況,應將推力軸承調方向。

5)軸承出氣口堵塞,導致軸承箱體內的熱氣不能排出使溫度升高。應對出氣口進行清理。

4.7 軸承壽命短

1)電機軸與泵軸不對稱或不平行。應調節電機軸或者泵軸,如果軸彎曲就直接更換軸。

2)泵內有摩擦或葉輪失去平衡。應消除摩擦或更換新葉輪。

3)潤滑不好。過量過少有雜質都會導致軸承壽命短,應將軸承取出清洗后,再使用。

4)軸承裝配不合理。將軸承和軸重裝,或者更換軸承。

5 結 語

因為渣漿泵已廣泛用于選煤廠,所以,使用的好壞決定了工藝的可靠性,精煤的質量、產率及煤泥水的處理和產率。隨著科技的發展,耐磨耐腐蝕材料與鑄造技術的長足進步為渣漿泵的發展奠定了堅實的基礎,渣漿泵必將在選煤行業發揮更大的作用。

[1] 韋章兵.選煤行業渣漿泵的使用[J].選煤技術,1998(5):30-32.

[2] 耿連勝.渣漿泵的選型和應用[J].礦業快報,2004,2(2):42.

[3] 董世軍.延長選煤廠渣漿泵使用壽命的選型原則[J].選煤技術,1999(6):33-34.

[4] 李愛平.渣漿泵在選煤廠應用中的故障分析[J].煤炭科技,2009(5):68-70.

Discussion on Use of Slurry Pump in Coal Preparation Plants

Kong Peng

Introduces present the service condition of slurry pump in coal preparation plants.Discusses computing method of type selection and analyses three factors that can prolongs the life of slurry pump.Besides,the typies and performance parameters of slurry pumps which are used widely at home are listed.Discusses common stoppages,and provides repair measures.

Slurry pump;Type selection;Failure analysis

book=1994,ebook=21

TD928.3

A

1672-0652(2010)06-0004-03

2010-05-05

孔 鵬 男 1988年出生 中國礦業大學在讀本科生 徐州 221008