孔 鹏

(中国矿业大学)

浅谈渣浆泵在选煤厂的使用

孔 鹏①

(中国矿业大学)

介绍了当前选煤厂渣浆泵的使用情况,论述了选型的计算方法,并分析了延长渣浆泵使用寿命的3个因素;列举了当前国内使用的主要渣浆泵的型号、性能、参数等;探讨了实际生产中渣浆泵的常见故障,并提出了解决方法。

渣浆泵;选型;故障分析

1 渣浆泵的使用情况

渣浆泵广泛应用于选煤厂煤浆及重介的输送,输送物料的有重介旋流器的入料泵、矿浆准备器的入料泵和浮选机的入料泵等;输送介质的有合格介质泵和稀介质泵等;其他常见的还有尾煤浓缩的底流泵,溢流泵和煤泥泵等。其中入料泵、介质泵、循环泵是生产中重要的设备。

在洗煤行业,由于工况不同,较大煤块、煤矸石容易堵塞,对于渣浆泵的设计要求很高。目前,国内的设计水平已经达到了国际先进水平,但铸造加工的水平却制约着渣浆泵的生产和使用。生产要求渣浆泵有耐磨损、耐腐蚀,不易堵塞,轴封可靠,易修理,更换零件方便等优点。而现实是耐磨材料种类的缺乏和管理的缺失导致渣浆泵总体磨损严重,可靠性低,维修量大,电耗大。近年来,国家加大了对耐磨材料的研究,取得了不少成果,一些选煤厂选用我国自主研发的渣浆泵也取得了较好的效果。

2 渣浆泵的选型

渣浆泵的使用寿命和效率关系到选煤厂的生产成本及生产维护的方便。如果选型不合理,可能会使渣浆泵的使用寿命缩短,运转效率低下,对生产产生不利影响。

选型计算:

2.1 搜集原始数据

原始数据包括:输送矿浆的流量Q(m3/h),输送管路长度L(m),泵所需扬送的高差H1(m),工艺所需的剩余扬程H1(m),产生局部损失的部件的数量(弯头,闸门,变形管等),管路材质及内壁特性,输送的矿浆密度δ(t/m3)和固液比n。

2.2 管径的确定

先按照工艺的要求的范围假定一流速v,流量已知为Q,计算可得管径d,然后参照管产品系列规格找出与所计算尺寸大小相近的管径d作为输浆管路管径。计算公式为:

2.3 渣浆泵的计算

一般渣浆泵的厂家提供的扬程H和流量Q是清水的扬程和流量,故计算时还需将矿浆的扬程和流量换成清水来计算。

1)渣浆泵扬程的计算。

式中:

v—矿浆在管路中的流速,m/s;

λ—管路沿程阻力系数;

ζi—管路中各种阻力系数,m/s2;

g—重力加速度9.8,m/s2。

2)矿浆流量和扬程转换成清水流量和扬程。

清水流量:

清水扬程:

2.4 渣浆泵的选型

根据清水扬程和清水流量结合泵的特性曲线,选择合适型号的渣浆泵。

2.5 校 核

型号选定后,进行有关校核计算,验证所选的泵是否满足要求。如所要求的工况点是否落在高效工作区,NAPHa是否大于NPSHr等。

在选型时除了考虑选型的计算外,还需从影响渣浆泵使用寿命的3个主要因素进行分析:

1)渣浆状态:泵体中矿浆流速越慢,泵的磨损就越慢。气蚀与矿浆夹带空气等也会使泵的使用寿命降低。所以,选泵应该尽可能选转速低、叶轮直径大的泵。

2)渣浆特性:包括浓度、固体物粒度、形状、硬度等。其中的矿粒直接对泵的过流部件产生磨损。在选型时对轻磨蚀渣浆,应该选用轻磨蚀渣浆泵,以降低成本,延长泵的使用寿命;同理对重磨蚀渣浆则应该选用重磨蚀渣浆泵。而不同的渣浆特性需要采用对应的最优耐磨、耐腐蚀材料。

3)泵的质量:包括过流部件所用材料的耐磨特性和泵的其它制造质量等。

只有根据渣浆泵特性合理确定泵的工况条件,合理布置渣浆泵,选择高质量的渣浆泵才能充分发挥渣浆泵的性能。

3 渣浆泵的使用情况

渣浆泵从叶轮数目划分:单级渣浆泵和多级渣浆泵;从泵轴与水平面位置划分:卧式渣浆泵和立式渣浆泵;从叶轮吸入进水的方式划分:单吸渣浆泵和双吸渣浆泵;从泵壳的结构方式:水平中开式和垂直结合式。选煤厂中常见的渣浆泵的型号有ZJ,ZJL, YZ,BZ,AH,SP等,常见渣浆泵的使用范围和性能参数见表1。

表1 常见渣浆泵的性能参数

4 渣浆泵的常见故障分析及处理措施

4.1 填料处泄露

1)轴与添料箱不同轴心。主要原因是加工误差大、安装不正确。应注意在安装后检查安装是否正确。

2)密封水环磨损严重。需更换新水环。

3)密封清水管堵塞,密封水无法进入盘根中间造成盘根磨损快,导致漏料。应对堵塞水管进行疏通,保持密封水清洁。

4.2 泵不吸水

1)管道堵塞。由于停车时,放料不干净或者开车时的介质过稠,导致管路堵塞,应停车疏通管路后开车。

2)吸入管道和填料漏气,由于压力不足使泵不上料或者上料不足,堵塞漏气部分,即可解决。

3)叶轮孔堵塞。由于泵的停车时间过长,放料不彻底,容易使介质在泵内堵塞水轮孔,或者泵内进入大颗粒物料堵塞水轮孔,造成离心力不足,从而使泵不上料或上料不好,这时应拆开水轮的入料管路及泵的前护板,清理堵塞的水轮孔。

4)叶轮转向不对或者损伤。应及时检查调整转向,更换叶轮。

4.3 泵振动,有噪音

1)介质密度不均匀。介质密度不均匀造成泵刚刚启动时会出现振动,当泵正常开启后,泵的振动会消失,这种情况不需处理,只是在开车前,注意把介质用高压风吹均。

2)泵发生汽蚀,使叶轮不平衡。应调小出水阀门,降低安装高度,减少进口阻力。

3)泵的安装不水平。在安装过程中要注意泵体的水平,注意平时检查。

4)吸入管进气不均匀。强化进气的均匀稳定性,改善泵进料情况。

5)泵(电机)轴承游隙大。轴承游隙过大会导致泵的振动大,在日常检查设备时,要随时注意观察泵的情况,发现泵轴和电机轴不同心或轴承损坏要及时处理。

4.4 泵振动,有噪音泵不转动

1)电机故障。根据故障的情况选择修理或者直接更换,平时应注意电机的状况。

2)传送皮带松动或断裂。如果松动就直接紧好,断裂则更换皮带。

3)泵内进入异物。如果异物卡在叶轮与前(后)衬板间,或前(后)衬板损坏卡住水轮,或放料不及时介质堆积塞住叶轮都会导致泵无法转动。处理这种故障时可将泵进行拆解,检查故障原因。但是这样对生产影响较大,应尽量避免。

4)泵出口阀门关闭不严,导致泵腔漏入浆液沉淀。这时应检修或更换出口阀门,清除沉积物。4.5 泵的电机超负荷

1)泵扬程大于工况需要扬程,运行工况点向大流量偏移。应关小出水阀门,切割叶轮或降低转速。

2)选用电机时没有考虑介质比。应重新选配电机。

4.6 轴承发热

1)未开启冷水或冷却水箱堵塞。应开启冷却水或者疏通冷却水箱。

2)润滑不好。可能是润滑油过量或者太少,应按说明书调整油量。

3)润滑油不清洁,油中有杂质。应清洗轴承,换润滑油。

4)推力轴承方向不对。针对进口压力情况,应将推力轴承调方向。

5)轴承出气口堵塞,导致轴承箱体内的热气不能排出使温度升高。应对出气口进行清理。

4.7 轴承寿命短

1)电机轴与泵轴不对称或不平行。应调节电机轴或者泵轴,如果轴弯曲就直接更换轴。

2)泵内有摩擦或叶轮失去平衡。应消除摩擦或更换新叶轮。

3)润滑不好。过量过少有杂质都会导致轴承寿命短,应将轴承取出清洗后,再使用。

4)轴承装配不合理。将轴承和轴重装,或者更换轴承。

5 结 语

因为渣浆泵已广泛用于选煤厂,所以,使用的好坏决定了工艺的可靠性,精煤的质量、产率及煤泥水的处理和产率。随着科技的发展,耐磨耐腐蚀材料与铸造技术的长足进步为渣浆泵的发展奠定了坚实的基础,渣浆泵必将在选煤行业发挥更大的作用。

[1] 韦章兵.选煤行业渣浆泵的使用[J].选煤技术,1998(5):30-32.

[2] 耿连胜.渣浆泵的选型和应用[J].矿业快报,2004,2(2):42.

[3] 董世军.延长选煤厂渣浆泵使用寿命的选型原则[J].选煤技术,1999(6):33-34.

[4] 李爱平.渣浆泵在选煤厂应用中的故障分析[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

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1672-0652(2010)06-0004-03

2010-05-05

孔 鹏 男 1988年出生 中国矿业大学在读本科生 徐州 221008