Kalové čerpadlo – co to je, princip činnosti, zařízení, typy, k čemu je určeno | Speciální řešení

Odstředivé kalové čerpadlo je široce používáno v těžebním průmyslu. Čerpadlo přeměňuje odstředivou sílu vytvářenou rotujícím kolem na energii pohybu kalu. Používají se pro rychlé a efektivní čerpání kapalin, které obsahují velké množství pevných částic. Kapalina může obsahovat jemný štěrk, jíl nebo písek a další suspendované látky.

Návrh a konstrukce kalových čerpadel

Konstrukce a provedení kalových čerpacích jednotek se může lišit v závislosti na typech a vlastnostech podmínek použití čerpacího zařízení, ale mají společné prvky.

• Rám. sestává z přední a zadní poloviny, spojených dohromady do těla odstředivého kalového čerpadla, vyznačujícího se tím, že je navrženo pro uložení rotoru čerpadla ve formě hřídele s oběžným kolem, výměnných vložkových prvků a vodicí lopatky . Single-trup je jediná monolitická konstrukce.

Obložení pouzdra. Hlavním úkolem obložení je chránit těleso čerpadla před předčasným opotřebením a zajistit efektivní provoz čerpadla podle zadaných tlakových charakteristik. V závislosti na podmínkách použití může být podšívka kovová nebo pryžová (polymerová). Podle dispozice může být dvoudílný, třídílný a čtyřdílný.

Gumová (polymerová) podšívka.

Kolo otevřeného typu.

Druhy materiálů pro těleso kalového čerpadla

Tělesa kalových čerpadel jsou vyrobena z materiálů odolných proti opotřebení. Při výběru byste měli věnovat pozornost provozním podmínkám, ve kterých bude zařízení během provozu umístěno. Materiály pouzdra:

• Kovy a slitiny. Slitiny na bázi chrómu, vysokopevnostní tvárná litina. Prvky vyrobené z těchto materiálů jsou pevné, hlavní výhodou je odolnost proti korozi. Jsou vhodné pro většinu pracovních podmínek.
• Elastomery/pryž. Na bázi přírodního kaučuku, syntetického kaučuku, polyuretanů, polyesterů. Zařízení s plastovým tělem se používá v lehkých provozních podmínkách, kde není vyžadována vysoká pevnost, ale důležitá je odolnost proti korozi.

Správná volba materiálu může výrazně prodloužit životnost čerpadla, snížit náklady na údržbu a opravy a zajistit bezpečný provoz.

Princip činnosti kalového čerpadla

Princip činnosti kalového čerpadla je založen na vytvoření tlakového rozdílu mezi vstupem a výstupem čerpadla, což umožňuje vodě a pevným látkám pohybovat se systémem.

Kapalina nalitá do čerpadla před spuštěním, když se oběžné kolo otáčí, je unášena lopatkami působením odstředivé síly a Coriolisových sil, pohybuje se od středu kola k periferii prostřednictvím kanálů tvořených lopatkami a je přiváděna; přes spirálovou komoru do výtlačného potrubí.

Při tom vzniká na vstupu čerpadla podtlak, pod jehož vlivem je čerpané médium ze sacího potrubí nasáváno do čerpadla. Při nepřetržitém otáčení oběžného kola tak vzniká neustálý pohyb čerpaného média čerpadlem.

Hlavní fáze práce:

1. Znečištěná kapalina vstupuje do čerpadla vstupním potrubím v důsledku tlakového rozdílu vytvářeného pojezdovým kolem.
2. Oběžné kolo se začne otáčet a vytváří odstředivou sílu, která vytlačuje pevné částice a kapalinu z jednotky.
3. Voda a pevné látky procházejí výstupem z jednotky a jsou posílány do systému k další likvidaci nebo úpravě.

Hydraulický výpočet

Čerpání kejdy vyžaduje pečlivé hydraulické výpočty, včetně:

• stanovení požadované úrovně výkonu;
• výpočet tlakových ztrát v každé fázi.

Typy kalových čerpadel

Výrobci nabízejí několik typů kalových čerpadel vhodných pro použití v těžebním průmyslu: odstředivá, vortexová a odstředivě-vírová, horizontální, vertikální, ponorná.

Odstředivá kalová čerpadla

Odstředivé kalové čerpadlo je jedním z nejoblíbenějších typů. Jeho práce je založena na principu odstředivé síly, pomocí které se tekutina pohybuje. Oběžné kolo se otáčí vysokou rychlostí a vytváří tlak, který tlačí kapalinu výstupním potrubím zařízení.

Jeho přednosti: vysoký výkon, čerpání kapalin, které obsahují velké množství pevných částic.

Proti: Vyžaduje častější výměnu kvůli opotřebení.

Vortexová a odstředivá vírová čerpadla.

Vortexová čerpadla. Čerpané médium je zachyceno lopatkami na vstupu do prstencového kanálu, vstupuje do mezilopatkové dutiny a je pak vrženo zpět do prstencového kanálu.

Jeho výhody: mají samonasávací schopnost, vyvíjejí tlaky 2-4x větší než odstředivé, menší celkové rozměry a hmotnost. Nevýhody: nízká účinnost (25-45%), rychlé opotřebení oběžných kol a těsnicích ploch.

Ponorné kalové čerpadlo

Ponorné modely fungují pod vodou a jsou schopny efektivně čerpat kal i ve velkých hloubkách. Tato čerpadla se často používají v dolech a lomech k odstranění těžkých kalů a vody.

Vertikální kalové čerpadlo

Tento typ čerpadla se používá v zařízeních, kde je vyžadována minimalizace obsazeného prostoru. Zařízení je schopno pracovat s hydraulickými směsmi, jejichž hustota dosahuje 2500 kg/m25. m a které obsahují pevné částice v množství do 20 %. Maximální velikost částic nečistot by neměla přesáhnout XNUMX mm. Vnitřní části zařízení v kontaktu s pracovním prostředím jsou vyrobeny z kovu.

Horizontální kalové čerpadlo

Zařízení tohoto typu jsou žádaná pro čerpání kapalin obsahujících jemný štěrk, rudu nebo jíl. Vyznačují se přísnými požadavky na koncentraci hydraulické směsi při čerpání čerpadlem – neměla by obsahovat více než 25 % nečistot. Tyto jednotky tak poskytují efektivní a spolehlivý provoz při čerpání vodných roztoků s nízkým obsahem suspendovaných částic.

Znalost hlavních charakteristik kalových čerpadel a jejich typů umožní těžařským společnostem vybrat vhodné zařízení.

Aplikace kalových čerpadel v těžebním průmyslu

Kalová čerpadla jsou široce používána v různých oblastech těžebního průmyslu:

• Hornictví. Čerpací zařízení se používá k přepravě vody a jílovité hmoty vzniklé při těžbě uhlí, rudy a dalších nerostů
• Rudné dobrodiní. Během zpracování rudy jsou potřebná kalová čerpadla k čerpání koncentrátů a kalů.
• Zpracování a likvidace odpadů. Čerpací agregáty slouží k odčerpávání odpadních kapalin a odpadů vznikajících při těžební činnosti, což snižuje rizika pro životní prostředí.
• Zavlažování a odvodnění. V některých těžebních lokalitách se k zavlažování a odvodňování používají kalová čerpadla, zvláště když je třeba udržovat vodní rovnováhu na určité úrovni.
• Výstavba a rekonstrukce. Při výstavbě a rekonstrukci těžebních podniků pomáhají čerpací agregáty odstraňovat vodu a kaly, což přispívá k bezpečnému provádění práce.

Výhody a nevýhody kalových čerpadel

Jako každé průmyslové zařízení mají i kalová čerpadla své klady a zápory.

Výhody čerpací techniky

• Výkon. Čerpací jednotky jsou schopny čerpat značné objemy kapaliny se zahrnutím pevných částic, díky čemuž se staly poptávkou v těžebním průmyslu.
• Všestrannost. Zařízení slouží k čerpání různých druhů kalů, včetně písku, jílu atd.
• Trvanlivost. Kalové čerpací jednotky jsou vyrobeny z odolných a otěruvzdorných materiálů, což zajišťuje jejich dlouhou životnost.
• Účinnost. Schopnost zkrátit čas a náklady na čerpání těžby může výrazně zlepšit celkovou produktivitu těžebních operací.
• Široký výběr. Existují různé typy kalových čerpadel, což umožňuje zvolit vhodnou volbu pro práci na konkrétním místě.

Omezení

• Vysoká cena. Systémy čerpání kejdy mohou být drahé, zejména pokud jde o specializované vybavení.
• Nutná údržba. Pro zajištění efektivního provozu je nezbytná pravidelná údržba čerpadel.
• Citlivost na provozní podmínky. V závislosti na místě použití mohou čerpadla vyžadovat specifické podmínky pro zajištění stabilního provozu.
• Hluk. Některé modely čerpacích jednotek mohou být poměrně hlasité.

Dodávaná kalová čerpadla MINTEQ řady NA, NL, NM, NH, NG jsou nová energeticky úsporná odstředivá čerpadla. Jsou inovativní v oblasti hydraulických konstrukcí a odlévacích materiálů.

Mají mnoho vlastností: vysoká účinnost, rozumný design, spolehlivý výkon, dlouhá životnost, snadná údržba, nízká údržba atd.

Čerpadla řady NA, NL, NM, NH, NG předčí svými analogy v různých technických vlastnostech, přičemž většina z nich se blíží světové pokročilé úrovni a jsou široce používána pro čerpání abrazivních nebo korozivních kalů v energetice, hutnictví, hornictví, uhelný a chemický průmysl. Například pro praní popela v elektrárnách a čerpání uhelných kalů v myčkách. Jsou vhodné pro manipulaci s abrazivními a korozivními pevnými kaly s maximální koncentrací 60 %.

Znalost toho, co je kalové čerpadlo, jeho vlastnosti, výhody a nevýhody, vám pomůže vybrat průmyslové zařízení, které se nejlépe hodí pro použití na vašem místě těžby.