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渣漿泵是選廠特别重要的設備之一,也是選廠數量較多的設備。其不但承擔着礦漿的輸送,而且是一些工藝環節的重要保障。學會渣漿泵的選型,掌握渣漿泵的相關性能,了解渣漿泵常見問題的解決方法就很重要。關注煤球進化的朋友,通過本文的學習,就基本上能解決以上幾個方面的内容。
圖1 典型渣漿泵結構圖
1 渣漿泵的型号
排出口直徑為40mm,高揚程、卧式、用于串聯二級的金屬内科離心式渣漿泵的标記是:40ZGS2
圖2 渣漿泵型号含義說明
2 泵的性能參數
泵的主要性能參數有:流量Q,揚程H,軸功率N,有效功率Ne,電動機的輸入功率Nm, 效率η,比轉數ns。
n單位r/min;Q單位m3/s,H單位m,N單位W。式中n是泵的轉速:常見的是2900,1480,980,730,590 r/min(電機直聯傳動)。上面比轉數是按單級、單吸葉輪為标準計算的,如果為雙吸,流量應按總流量的一半計算,如果實際是多級泵,揚程應取總揚程的1/m,m是泵的級數。
比轉數反映了系列泵性能上的特點,比轉數大,表明其流量大而揚程小,反之,表明流量小而揚程大。表現在葉輪上就是,比轉數大的葉片寬而短,比轉數低的葉片窄而長,從整個葉輪結構來看,徑向流出的離心式逐漸變成軸向流出的軸流式。因此,在泵的選型時,已知設計流量、揚程後,結合原動機的轉速先計算出比轉數,存而初步确定出可以采用的泵的型号。
表1 常見泵的比轉數
可見,渣漿泵的比轉數在300以下。
3 變頻泵相關問題
首先了解一下交流異步電機轉速與頻率的關系:
n單位轉/分;p為電機磁極對數,例如6極三對。轉速是60*50/3=1500r/min;對于交流異步電機也可用上面公式,但其轉速相對于磁場磁極變化略有滞後1500*0.98=1480r/min。可見,頻率與轉速成正比。
另外一個重要的關系式是:頻率、轉速、揚程、流量之間的關系。
4 泵的選型
**種選泵的方法:查表2泵的大緻選型表。
例如礦漿密度是1300kg/m3,流量是450m3/h,揚程是25m,試選泵,并計算有效功率,軸功率,電機功率。
有效功率:
其次,計算泵的軸功率時,我們先要計算一下比轉數,以判斷泵的效率是否需要修正。(根據國标JB/T8096-2013 離心式渣漿泵,離心式渣漿泵效率曲線,當卧式泵的比轉數Ns小于70時,就要對泵的效率修正。)計算本例子中的比轉數(假定原動機轉速980r/min,假設計算時選常用的1480或者980r/min):即比轉數是:
假如選擇單級單吸離心渣漿泵,在流量是450m3/h時,效率為69%,(查國标JB/T 8096-2013 離心式渣漿泵)再考慮電動機的容量儲備系數(1.1~1.5),原動機應根據泵運行工況的軸功率選擇,當功率不超過100kw時,原動機的功率不應小于1.2倍的泵軸功率;當功率大于100kw時,原動機的功率應不小于1.1倍的泵軸功率。
那麼電機的功率就是70kw。(注:單級單吸離心渣漿泵的效率可從GB/T 8096-2013 離心式渣漿泵查得。)
查表2,我們發現沒有适合流量是450m3/h,揚程是25m的渣漿泵,與它接近的是200Z泵,可以看出200Z在轉速是980r/min時的流量,是650 m3/h和揚程61m,如果我們把轉速降一個等級,即730r/min時,它的流量應該是650*730/980=480m3/h,揚程是61*730*730/980/980 = 34m (換算關系式見上頻率、轉速、揚程、流量之間的關系)可以說是比較接近了。再考慮管路閥門的調節作用,是可以達到設計要求的。
還要檢驗一下比轉數,轉速為730r/min的比轉數是=107*730/980=79.7。大于70,此時不需要修正,如果計算出的比轉數小于70,那麼要對泵的效率進行修正,修正後再計算泵的電機功率。修正方法見GB/T 8096-2013 離心式渣漿泵。
,在流量是450m3/h,揚程是25m時,我們選擇渣漿泵的型号是200Z,轉速是730,更具體來說,這個泵屬于低揚程泵,如果是金屬内襯,那麼更**的型号應該是200ZDS.
表2 泵的大緻選型表
**種選擇泵的方法是:直接查離心式渣漿泵系列性能圖。
這個是簡單的方法,查圖3 渣漿泵選型圖(詳見GB10888-89 離心式渣漿泵形式與基本參數)。本文附圖限于原版pdf清晰度,不是很清楚。需要的自行下載國标,或者在 煤球進化 留言“渣漿泵”。筆者将及時回複。
流量是450m3/h,揚程是25m時,我們查圖3就可以直接選出泵的型号是:200ZD,轉速等于730r/min. 兩種方法選型結果一緻。泵的功率計算參照**種計算方法。
注,這裡隻考慮了流量和揚程的關系,具體環節的設計還要考慮輸送框礦漿的性質、礦漿中物料的粒度等等,具體可參照GB/T 8096-2013離心式渣漿泵離心式渣漿泵數據單的具體細節考慮。
圖3 渣漿泵選型圖
5 上述基礎知識的其它應用
泵效率可變範圍大,假如衆多的泵工作在不經濟工況範圍内,那麼整個選廠會有相當數量的電能白白浪費,造成選廠成本的升高。因此工作者應根據泵的實際工作情況,查看特定泵的說明書,調整使其處于經濟運行區間。需要說明的一點是,調節泵進口閥門和出口閥門均可以調節泵的流量,調節吸入口閥門比出口更經濟,但是,為防止水泵氣蝕現象,吸入管閥門節流調節方法不在水泵系統上使用,隻能在風機上使用。
另外,在選廠工藝診斷過程中,可以根據泵的性能參數、電流大小、上下遊設備處理量、測量的礦漿濃度、流量間的相互關系,計算出整個工藝的數質量,發現工藝中存在的問題。