選礦工藝渣漿泵的選用方案及分析

賈玉岐

【摘?要】北京公司經(jīng)營(yíng)一處鐵礦，因現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)改造后設(shè)備的處理量提高，系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化。原有的渣漿泵需要重新核算，但是原渣漿泵廠家人員失去聯(lián)系，無(wú)法進(jìn)行核算。于是客戶找到我公司，收到客戶邀請(qǐng)后，特去現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察分析。

【關(guān)鍵詞】渣漿泵;管路揚(yáng)程計(jì)算;沉降流速

引言

每臺(tái)渣漿泵在設(shè)計(jì)完畢后就有自身的適用范圍以及性能特性。在渣漿泵的選型中，要正確計(jì)算系統(tǒng)的管路揚(yáng)程使其與渣漿泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程相匹配。如果管路揚(yáng)程的計(jì)算不準(zhǔn)確，就會(huì)導(dǎo)致渣漿泵運(yùn)行時(shí)偏離工況點(diǎn)運(yùn)行，實(shí)際流量出現(xiàn)偏大或者偏小，泵體出現(xiàn)振動(dòng)、汽蝕、電機(jī)過(guò)載、跳閘等問(wèn)題，無(wú)法滿足下一工藝環(huán)節(jié)需要的需要。從而對(duì)整個(gè)生產(chǎn)工藝造成影響。

一、現(xiàn)場(chǎng)工況簡(jiǎn)述

原有渣漿泵型號(hào)為80ZGB，泵銘牌丟失。客戶所述原處理量為140～150m/h。原配備有變頻電機(jī)4級(jí)55KW。

此工藝段升級(jí)后客戶要求要求渣漿泵礦漿處理量為230～240m/h。根據(jù)客戶提供的資料顯示：礦石比重S=5.0t/m，Cw=50%，D=0.074mm。

客戶改造時(shí)從其他設(shè)備更換下一臺(tái)舊電機(jī)（變頻電機(jī)6級(jí)75KW），為節(jié)約成本，客戶要求盡量利用該電機(jī)。

二、數(shù)據(jù)分析及選型計(jì)算

通過(guò)分析得出，原渣漿泵已經(jīng)無(wú)法使用，需要更換新渣漿泵才能滿足系統(tǒng)參數(shù)需求。系統(tǒng)參數(shù)變化，需要重新計(jì)算系統(tǒng)管路揚(yáng)程。

現(xiàn)場(chǎng)管路布置經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查得到：高差15米，水平管路長(zhǎng)度10米，彎頭2個(gè)，止回閥1個(gè)。管路內(nèi)徑廠家推薦。揚(yáng)程計(jì)算過(guò)程如下：

1、管徑選取

因現(xiàn)場(chǎng)提供的流量為范圍值，所以計(jì)算沉降流速選用小流量值，從而確保漿液不發(fā)生沉降。

沉降流速依據(jù)杜拉德公式計(jì)算：

固體比重S=5.0t/m（計(jì)算時(shí)取大值以確保富裕量）

載體比重取值S1=1t/m

暫定管路內(nèi)徑D=150mm

重力加速度g=9.8m/s

速度系數(shù)F查表所得為0.85

綜上所得沉降流速≈2.91m/s

出口流速：V=4Q/πD=3.62～3.77m/s

以上計(jì)算得出出口流速大于沉降流速，所以可以D確定為選用150mm。

2、揚(yáng)程計(jì)算

揚(yáng)程H=（△H+h+p）÷HR×1.05

（△H為高差;h為管路損失;p為管路出口壓力;HR為揚(yáng)程折降系數(shù)）

△H為10m;

查表得HR=0.83;

p現(xiàn)場(chǎng)無(wú)要求暫定為0m;

h=f×L/D×（V/2g）

查表得出f≈0.0163;

查表得出1個(gè)φ150mm彎頭的當(dāng)量長(zhǎng)度為4.5m，1個(gè)φ150mm止回閥的當(dāng)量長(zhǎng)度為75m。則該斷的當(dāng)量長(zhǎng)度L=（10+4.5×2+75）m=94m。

代入數(shù)據(jù)得h =6.81～7.42m，H≈27.6～28.4m;

為確保實(shí)際揚(yáng)程夠用，再加上1米的揚(yáng)程富裕量。最終揚(yáng)程H取值為28.6～29.4m。

3、配備電機(jī)的計(jì)算

已知重量濃度CW=50%和礦石比重S=5.2，通過(guò)計(jì)算得出漿液密度r≈1.67t/m。

泵軸功率P=流量Q×揚(yáng)程H×漿液密度r÷泵效率≈51KW。

采用變頻調(diào)速需要考慮變頻電機(jī)輸出功率折降，通過(guò)核算，客戶提供的變頻電機(jī)6級(jí)75KW輸出功率滿足使用要求。

三、選型結(jié)果

通過(guò)上述數(shù)據(jù)分析計(jì)算，渣漿泵重新選型結(jié)果如下：

泵型號(hào)：150ZJ-I-A50，流量：230～240m/h，揚(yáng)程27.6～28.4m，漿液密度r=1.67t/m，配備6級(jí)75千瓦變頻電機(jī)，管路內(nèi)徑推薦φ150mm，采用直連傳動(dòng)方式，通過(guò)變頻調(diào)速達(dá)到設(shè)計(jì)工況點(diǎn)。

我公司根據(jù)該電機(jī)的尺寸配備底座、聯(lián)軸器及其防護(hù)罩。

四、現(xiàn)場(chǎng)使用效果

客戶采納我公司的選型方案，泵體安裝完畢后運(yùn)行穩(wěn)定良好，較好的滿足客戶的需求，獲得客戶的認(rèn)可和贊賞。

五、結(jié)束語(yǔ)

選礦廠渣漿泵選型時(shí)涉及到管路布置、材料選擇、參數(shù)計(jì)算、漿液特性等諸多方面的問(wèn)題，并非簡(jiǎn)單地按照泵尺寸的大小來(lái)確定。目前國(guó)內(nèi)許多選礦廠現(xiàn)場(chǎng)管理水平千差萬(wàn)別，工作人員技術(shù)水平參差不齊，在選用渣漿泵時(shí)，多數(shù)存在對(duì)渣漿泵認(rèn)知上的錯(cuò)誤。另外，國(guó)內(nèi)現(xiàn)在的渣漿泵廠家非常多，企業(yè)實(shí)力也是千差萬(wàn)別。錯(cuò)誤的選型會(huì)導(dǎo)致渣漿泵的使用壽命降低，甚至影響企業(yè)生產(chǎn)。所以，在選用渣漿泵時(shí)一定要斤多專業(yè)的分析和計(jì)算才可以購(gòu)買使用，對(duì)廠家的產(chǎn)品以及企業(yè)自身負(fù)責(zé)。

參考文獻(xiàn)：

[1]關(guān)醒凡.現(xiàn)代泵技術(shù)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.9

[2]全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站機(jī)泵技術(shù)委員會(huì).工業(yè)泵選用手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社，1998.04

（作者單位：石家莊工業(yè)泵廠有限公司）