孔 鵬

(中國(guó)礦業(yè)大學(xué))

淺談渣漿泵在選煤廠的使用

孔 鵬①

(中國(guó)礦業(yè)大學(xué))

介紹了當(dāng)前選煤廠渣漿泵的使用情況,論述了選型的計(jì)算方法,并分析了延長(zhǎng)渣漿泵使用壽命的3個(gè)因素;列舉了當(dāng)前國(guó)內(nèi)使用的主要渣漿泵的型號(hào)、性能、參數(shù)等;探討了實(shí)際生產(chǎn)中渣漿泵的常見(jiàn)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(yīng)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(zhǔn)備器的入料泵和浮選機(jī)的入料泵等;輸送介質(zhì)的有合格介質(zhì)泵和稀介質(zhì)泵等;其他常見(jiàn)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(zhì)泵、循環(huán)泵是生產(chǎn)中重要的設(shè)備。

在洗煤行業(yè),由于工況不同,較大煤塊、煤矸石容易堵塞,對(duì)于渣漿泵的設(shè)計(jì)要求很高。目前,國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)水平已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,但鑄造加工的水平卻制約著渣漿泵的生產(chǎn)和使用。生產(chǎn)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(yōu)點(diǎn)。而現(xiàn)實(shí)是耐磨材料種類的缺乏和管理的缺失導(dǎo)致渣漿泵總體磨損嚴(yán)重,可靠性低,維修量大,電耗大。近年來(lái),國(guó)家加大了對(duì)耐磨材料的研究,取得了不少成果,一些選煤廠選用我國(guó)自主研發(fā)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(guān)系到選煤廠的生產(chǎn)成本及生產(chǎn)維護(hù)的方便。如果選型不合理,可能會(huì)使渣漿泵的使用壽命縮短,運(yùn)轉(zhuǎn)效率低下,對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響。

選型計(jì)算:

2.1 搜集原始數(shù)據(jù)

原始數(shù)據(jù)包括:輸送礦漿的流量Q(m3/h),輸送管路長(zhǎng)度L(m),泵所需揚(yáng)送的高差H1(m),工藝所需的剩余揚(yáng)程H1(m),產(chǎn)生局部損失的部件的數(shù)量(彎頭,閘門,變形管等),管路材質(zhì)及內(nèi)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(jì)算可得管徑d,然后參照管產(chǎn)品系列規(guī)格找出與所計(jì)算尺寸大小相近的管徑d作為輸漿管路管徑。計(jì)算公式為:

2.3 渣漿泵的計(jì)算

一般渣漿泵的廠家提供的揚(yáng)程H和流量Q是清水的揚(yáng)程和流量,故計(jì)算時(shí)還需將礦漿的揚(yáng)程和流量換成清水來(lái)計(jì)算。

1)渣漿泵揚(yáng)程的計(jì)算。

式中:

v—礦漿在管路中的流速,m/s;

λ—管路沿程阻力系數(shù);

ζi—管路中各種阻力系數(shù),m/s2;

g—重力加速度9.8,m/s2。

2)礦漿流量和揚(yáng)程轉(zhuǎn)換成清水流量和揚(yáng)程。

清水流量:

清水揚(yáng)程:

2.4 渣漿泵的選型

根據(jù)清水揚(yáng)程和清水流量結(jié)合泵的特性曲線,選擇合適型號(hào)的渣漿泵。

2.5 校 核

型號(hào)選定后,進(jìn)行有關(guān)校核計(jì)算,驗(yàn)證所選的泵是否滿足要求。如所要求的工況點(diǎn)是否落在高效工作區(qū),NAPHa是否大于NPSHr等。

在選型時(shí)除了考慮選型的計(jì)算外,還需從影響渣漿泵使用壽命的3個(gè)主要因素進(jìn)行分析:

1)渣漿狀態(tài):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(huì)使泵的使用壽命降低。所以,選泵應(yīng)該盡可能選轉(zhuǎn)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(duì)泵的過(guò)流部件產(chǎn)生磨損。在選型時(shí)對(duì)輕磨蝕渣漿,應(yīng)該選用輕磨蝕渣漿泵,以降低成本,延長(zhǎng)泵的使用壽命;同理對(duì)重磨蝕渣漿則應(yīng)該選用重磨蝕渣漿泵。而不同的渣漿特性需要采用對(duì)應(yīng)的最優(yōu)耐磨、耐腐蝕材料。

3)泵的質(zhì)量:包括過(guò)流部件所用材料的耐磨特性和泵的其它制造質(zhì)量等。

只有根據(jù)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(zhì)量的渣漿泵才能充分發(fā)揮渣漿泵的性能。

3 渣漿泵的使用情況

渣漿泵從葉輪數(shù)目劃分:單級(jí)渣漿泵和多級(jí)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(jìn)水的方式劃分:單吸渣漿泵和雙吸渣漿泵;從泵殼的結(jié)構(gòu)方式:水平中開(kāi)式和垂直結(jié)合式。選煤廠中常見(jiàn)的渣漿泵的型號(hào)有ZJ,ZJL, YZ,BZ,AH,SP等,常見(jiàn)渣漿泵的使用范圍和性能參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 常見(jiàn)渣漿泵的性能參數(shù)

4 渣漿泵的常見(jiàn)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(yīng)注意在安裝后檢查安裝是否正確。

2)密封水環(huán)磨損嚴(yán)重。需更換新水環(huán)。

3)密封清水管堵塞,密封水無(wú)法進(jìn)入盤根中間造成盤根磨損快,導(dǎo)致漏料。應(yīng)對(duì)堵塞水管進(jìn)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(shí),放料不干凈或者開(kāi)車時(shí)的介質(zhì)過(guò)稠,導(dǎo)致管路堵塞,應(yīng)停車疏通管路后開(kāi)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(shí)間過(guò)長(zhǎng),放料不徹底,容易使介質(zhì)在泵內(nèi)堵塞水輪孔,或者泵內(nèi)進(jìn)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(shí)應(yīng)拆開(kāi)水輪的入料管路及泵的前護(hù)板,清理堵塞的水輪孔。

4)葉輪轉(zhuǎn)向不對(duì)或者損傷。應(yīng)及時(shí)檢查調(diào)整轉(zhuǎn)向,更換葉輪。

4.3 泵振動(dòng),有噪音

1)介質(zhì)密度不均勻。介質(zhì)密度不均勻造成泵剛剛啟動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)振動(dòng),當(dāng)泵正常開(kāi)啟后,泵的振動(dòng)會(huì)消失,這種情況不需處理,只是在開(kāi)車前,注意把介質(zhì)用高壓風(fēng)吹均。

2)泵發(fā)生汽蝕,使葉輪不平衡。應(yīng)調(diào)小出水閥門,降低安裝高度,減少進(jìn)口阻力。

3)泵的安裝不水平。在安裝過(guò)程中要注意泵體的水平,注意平時(shí)檢查。

4)吸入管進(jìn)氣不均勻。強(qiáng)化進(jìn)氣的均勻穩(wěn)定性,改善泵進(jìn)料情況。

5)泵(電機(jī))軸承游隙大。軸承游隙過(guò)大會(huì)導(dǎo)致泵的振動(dòng)大,在日常檢查設(shè)備時(shí),要隨時(shí)注意觀察泵的情況,發(fā)現(xiàn)泵軸和電機(jī)軸不同心或軸承損壞要及時(shí)處理。

4.4 泵振動(dòng),有噪音泵不轉(zhuǎn)動(dòng)

1)電機(jī)故障。根據(jù)故障的情況選擇修理或者直接更換,平時(shí)應(yīng)注意電機(jī)的狀況。

2)傳送皮帶松動(dòng)或斷裂。如果松動(dòng)就直接緊好,斷裂則更換皮帶。

3)泵內(nèi)進(jìn)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(shí)介質(zhì)堆積塞住葉輪都會(huì)導(dǎo)致泵無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)。處理這種故障時(shí)可將泵進(jìn)行拆解,檢查故障原因。但是這樣對(duì)生產(chǎn)影響較大,應(yīng)盡量避免。

4)泵出口閥門關(guān)閉不嚴(yán),導(dǎo)致泵腔漏入漿液沉淀。這時(shí)應(yīng)檢修或更換出口閥門,清除沉積物。4.5 泵的電機(jī)超負(fù)荷

1)泵揚(yáng)程大于工況需要揚(yáng)程,運(yùn)行工況點(diǎn)向大流量偏移。應(yīng)關(guān)小出水閥門,切割葉輪或降低轉(zhuǎn)速。

2)選用電機(jī)時(shí)沒(méi)有考慮介質(zhì)比。應(yīng)重新選配電機(jī)。

4.6 軸承發(fā)熱

1)未開(kāi)啟冷水或冷卻水箱堵塞。應(yīng)開(kāi)啟冷卻水或者疏通冷卻水箱。

2)潤(rùn)滑不好。可能是潤(rùn)滑油過(guò)量或者太少,應(yīng)按說(shuō)明書調(diào)整油量。

3)潤(rùn)滑油不清潔,油中有雜質(zhì)。應(yīng)清洗軸承,換潤(rùn)滑油。

4)推力軸承方向不對(duì)。針對(duì)進(jìn)口壓力情況,應(yīng)將推力軸承調(diào)方向。

5)軸承出氣口堵塞,導(dǎo)致軸承箱體內(nèi)的熱氣不能排出使溫度升高。應(yīng)對(duì)出氣口進(jìn)行清理。

4.7 軸承壽命短

1)電機(jī)軸與泵軸不對(duì)稱或不平行。應(yīng)調(diào)節(jié)電機(jī)軸或者泵軸,如果軸彎曲就直接更換軸。

2)泵內(nèi)有摩擦或葉輪失去平衡。應(yīng)消除摩擦或更換新葉輪。

3)潤(rùn)滑不好。過(guò)量過(guò)少有雜質(zhì)都會(huì)導(dǎo)致軸承壽命短,應(yīng)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(jié) 語(yǔ)

因?yàn)樵鼭{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(zhì)量、產(chǎn)率及煤泥水的處理和產(chǎn)率。隨著科技的發(fā)展,耐磨耐腐蝕材料與鑄造技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步為渣漿泵的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),渣漿泵必將在選煤行業(yè)發(fā)揮更大的作用。

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

[2] 耿連勝.渣漿泵的選型和應(yīng)用[J].礦業(yè)快報(bào),2004,2(2):42.

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

[4] 李愛(ài)平.渣漿泵在選煤廠應(yīng)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(guó)礦業(yè)大學(xué)在讀本科生 徐州 221008