湖北天門天標(biāo)泵業(yè)-渣漿泵為什么不能輸送濃度過高的漿體

渣漿泵輸送濃度過高的漿體時會出現(xiàn)效率下降、磨損加劇甚至設(shè)備損壞等問題，根本原因涉及流體特性、泵體設(shè)計和材料限制等多個方面。以下是具體分析及解決方案：

一、濃度過高的定義

• 臨界濃度：通常指固液混合物中固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過40%~60%（視顆粒密度和粒徑而定）。

• 直觀表現(xiàn)：漿體流動性顯著下降，呈現(xiàn)類似膏狀的黏稠狀態(tài)。

二、不能輸送高濃度漿體的核心原因

1. 流體特性變化

• 黏度劇增
  高濃度漿體趨向非牛頓流體（如賓漢塑性體），泵送需克服屈服應(yīng)力，導(dǎo)致：

• 葉輪內(nèi)部流道堵塞，流量驟降。

• 電機超載（電流升高20%~50%）。

• 案例：某選礦廠輸送65%濃度的鐵礦漿時，泵效率從70%降至35%。

2. 水力性能限制

• 揚程-流量曲線惡化
  高濃度下泵的Q-H曲線陡降，實際揚程可能不足設(shè)計值的50%：

  plaintext

  復(fù)制

  下載

  | 濃度 | 清水 | 30% | 50% ||------|------|-----|-----|| 揚程 | 30m  | 25m | 15m |

• 汽蝕風(fēng)險：漿體流動性差導(dǎo)致進口負(fù)壓區(qū)補料不足，引發(fā)汽蝕。

3. 機械磨損加劇

• 固體顆粒沖擊
  濃度越高，單位時間內(nèi)沖擊葉輪/護板的顆粒數(shù)量呈指數(shù)增長：

• 普通Cr26材質(zhì)葉輪壽命從8000小時（30%濃度）降至1000小時（60%濃度）。

• 密封失效：高濃度漿體更易侵入機械密封面，加速磨損。

4. 配套系統(tǒng)問題

• 管道沉積
  流速＜臨界沉降流速（通常1.8~3m/s）時，管道底部會形成固體沉積層，進一步增加阻力。

• 喂料困難：普通料倉易出現(xiàn)"鼠洞"現(xiàn)象，導(dǎo)致泵吸料不均。

三、解決方案（根據(jù)濃度分級處理）

1. 濃度40%~60%

• 泵型改造

• 換用寬流道葉輪（如天標(biāo)泵業(yè)泵的濃漿泵），通過能力提升30%。

• 采用變頻調(diào)速匹配流量-揚程需求。

• 材料升級

• 葉輪/護板改用橡膠襯里或陶瓷貼片（耐顆粒沖擊）。

• 系統(tǒng)優(yōu)化

• 管道加裝空氣助吹裝置防止沉積。

2. 濃度60%~75%

• 專用設(shè)備

• 選用濃漿泵或隔膜泵（如GEHO活塞泵），可輸送濃度達70%的膏體。

• 采用剪切稀釋設(shè)計（如Netzsch的螺桿泵）。

• 輔助措施

• 添加減阻劑（如聚丙烯酰胺）降低表觀黏度。

3. 濃度＞75%

• 非泵送方案

• 改用皮帶輸送機+螺旋給料機組合。

• 考慮管道攪拌輸送系統(tǒng)（如FLSmidth的PSI系統(tǒng)）。

四、選型計算關(guān)鍵參數(shù)

1. 臨界濃度驗算

   $$C_w=\frac{{\rho }_s({\rho }_m?{\rho }_l)}{{\rho }_m({\rho }_s?{\rho }_l)}\times 100\mathrm{\%}$$

• ${\rho }_s$：固體密度（如鐵礦取4.8t/m3）

• ${\rho }_m$：混合密度

• ${\rho }_l$：液體密度

2. 功率修正系數(shù)

   濃度	修正系數(shù)
   30%	1.1
   50%	1.5
   70%	2.0

五、維護建議

• 濃度監(jiān)控：安裝在線密度計（如科隆的Optisens系列）。

• 預(yù)防性更換：葉輪厚度磨損至原尺寸2/3時強制更換。

• 潤滑調(diào)整：高濃度工況下軸承潤滑周期縮短30%。

六、典型故障對照表

通過合理選型和系統(tǒng)優(yōu)化，渣漿泵可適度提高輸送濃度，但超過60%時建議改用正位移泵或機械輸送方案。實際應(yīng)用中需通過流變特性測試確定漿體的泵送可行性。