عملکرد و مشخصات پمپ اسلاری Slurry Pump نوعی پمپ صنعتی است که به طور خاص برای رسیدگی به دوغاب های ساینده و با چگالی بالا طراحی شده اند. اسلاری یا دوغاب مخلوطی از جامدات و مایعات است و هدف پمپ دوغاب انتقال دوغاب از جایی به مکان دیگر است. در واقع اسلاری به ترکیبی گفته می‌شود که حالت دوفازی داشته، یعنی یک فاز مایع و یک فاز به شکل ذرات جامد که در یکدیگر به طور حل نشده باقی مانده باشند.
پمپ اسلاری (Slurry Pump) معمولاً از نیروی گریز از مرکز برای حرکت دادن دوغاب استفاده می‌کنند. دوغاب از طریق یک لوله ورودی به داخل پمپ کشیده می‌شود و سپس توسط یک پروانه چرخان شتاب می‌گیرد. پروانه با سرعت بالایی می‌چرخد و نیروی گریز از مرکز ایجاد می‌کند که دوغاب را به سمت بیرون به سمت لبه های محفظه پمپ می‌راند.
همانطور که دوغاب به سمت لبه های پوشش حرکت می‌کند، از طریق یک لوله تخلیه و خارج از پمپ خارج می‌شود. پمپ های اسلاری در صنایع مختلفی از جمله معدن، نفت و گاز، ساختمان سازی و تصفیه فاضلاب کاربرد دارند.
پمپ اسلاری با مواد مقاوم به سایش بالا مانند فلزات سخت یا لاستیک ساخته می‌شوند تا در برابر ماهیت ساینده دوغاب دو فازی اسلاری که با آن ها کار می‌کنند، مقاومت کنند. آنها همچنین با ویژگی هایی مانند تطبیق پروانه و پوشش های مقاوم در برابر سایش برای افزایش عمر پمپ طراحی شده‌اند.
اسلاری، مخلوط و ترکیبی از هر نوع سیال به همراه مقداری ذرات جامد است. ترکیب، نوع، اندازه،شکل و مقداری ذرات جامد به همراه خصوصیات و طبیعت انتقال سیال، مشخصه های دقیق و خواص جریان اسلاری را مشخص می کند.
اسلاری ها را می توان به دو گروه عمومی (اشباع شده ) و (اشباع نشده) تقسیم کرد. اسلاری های اشباع نشده، شامل ذرات بسیار نرمی است که می توانند مخلوط یکنواخت و پایداری ایجاد کرده و باعث افزایش ویسکوزیته ی سیال شوند. این اسلاری ها، اغلب خواص سایشی کمی دارند، اما هنگام انتخاب پمپ، باید توجه ویژه ای به آنها شود، زیرا آنها اغلب رفتاری مشابه سیالات معمولی ندارند.
وقتی ذرات جامد در سیال، به اندازهای باشد که رفتار سیال مشابه با سیالات معمولی نباشد،اغلب آنها را سیالات (( غیر نیوتنی)) می نامند. اسلاری اشباع شده ، از ذرات زبر و خشنی تشکیل شده اند که تمایل دارند مخلوط غیر یکنواختی ایجاد کنند؛ بنابراین باید توجه وبژه ای در محاسبه ی جریان و توان به عمل آید. این ذرات زبر و خشن، خواص سایشی زیادی داشته و بخش عمده ی کاربردهای اسلاری را تشکیل می دهند.این اسلاری را گاهی اوقات (( اسلاری ناهمگن )) می نامند.
پمپ اسلاری Slurry Pump
پمپ های مختلفی برای پمپاژ اسلاری مورد استفاده قرار می گیرند، از جمله پمپ های جابه جای مثبت و انواع خاص پمپ های مانند اژکتورها؛ اما متداول ترین پمپ اسلاری، پمپ های سانتریفوژ است. در پمپ اسلاری سانتریفوژ، مانند پمپ های سانتریفوژ مایعات تمیز، از نیروی گریز از مرکز(که توسط پروانه ایجاد می شود) برای ایجاد انرژی حرکتی به اسلاری استفاده استفاده می شود.
اما تشابه پمپ اسلاری سانتریفوژ با پمپ های سانتریفوژ مایعات تمیز همین جا خاتمه نمی یابد. برای انتخاب پمپ های اسلاری سانترییفوژ، ملاحظات مربوط به اندازه و سایز پروانه و نوع طراحی گذرگاه پروانه برای عبور ذرات جامد، آب بندی محور ها به صورت مناسب و انتخاب بهینه ی متریال برای عمر طولانی، می بایست مورد توجه مهندسی که قطعات تحت تماس با سیال پمپ را انتخات می کند قرار گیرد.
قطعات در تماس با سیال ، می توانند در معرض سایش یا خوردگی شیمیایی قرار گیرند. برای دست یابی به سرعت های پایین کاری، پمپ های اسلاری، سایز بزرگ تری نسبت به پمپ های آب تمیز دارند. این کار باعث می شود که سرعت سیال در پمپ، کاهش یافته و نرخ سایش، منیمم گردد. یاتاقان ها محور نیز در پمپ های اسلاری بسیار قوی تر و صلب تر بوده و معمولا برای کاربردهای کار سنگین طراحی می شوند.
به منظور پمپاژ سیال دو فازی مایع جامد (اسلاری) از پمپ‌های خاصی به نام پمپ‌های اسلاری استفاده می‌شود. طبق استاندارد ANSI12.1-12.6 این پمپ‌ها قابلیت پمپاژ اسلاری با فراوانی حجمی ۲ درصد تا ۵۰ درصد و چگالی نسبی ذرات ۱ تا ۵٫۳ را دارند. متخصصان شرکت پارس فن‌آوران رادین با تکیه بر دانش تحلیل و طراحی این دسته از پمپ‌ها و به کاری‌گیری جنس‌های مقاوم به سایش، پمپ‌های مقاوم به سایش رادین را تولید نمودند که در در سخت‌ترین شرایط کاری عملکرد و عمر مناسبی داشته باشد. همچنین، پمپ‌های اسلاری رادین مقاومت بسیار بالایی در برابر ذرات بسیار ساینده و با چگالی بالا دارند و در طول عمرشان بازدهی خود را حفظ می‌نمایند. آن ها در حال حاضر در سایز‌های متنوع و با سیستم‌های گوناگون آماده انتقال پیچیده‌ترین سیالات هستند.
کاربرد پمپ اسلاری Slurry Pump
پمپ های اسلاری، به طور وسیعی در صنایع معدنی استفاده می شود، جای که کارخانه جات بیشتر از سیستم جدایش خیس استفاده می کنند.این سیستم ها معمولا حجم زیادی از اسلاری را در فرایندهای خود جا به جا می کنند. پمپ های اسلاری به طور گسترده ای برای دفع بقایای سوخت های فسیلی نیروگاه ها نیز مورد استفاده قرار می گیرند. از کاربردهای دیگر پمپ های اسلاری، می تون به کارخانجات تولید کود، پروژه های احیاء زمین های بایر، لایروبی کردن و انتقال ذغال سنگ و مواد معدنی در فواصل طولانی اشاره کرد.
مشخصه‌های اسلاری
اسلاری‌ها را می‌توان به دو گروه عمومی اشباع شده و اشباع نشده تقسيم کرد.
- اسلاری های اشباع نشده شامل ذرات بسيار نرمی می‌باشند که می‌توانند مخلوط یکنواخت و پایداری ایجاد کنند و باعث افزایش ویسکوزیته سيال شوند. این اسلاری ها معمولاً خواص سایشی کمی دارند اما به هنگام انتخاب پمپ اسلاری می‌بایست توجه ویژه ای به آنها شود چرا که آنها اغلب رفتاری مشابه با سيالات معمولی ندارند. معمولاً وقتی ذرات جامد در سيال به اندازهای باشد که رفتار سيال مشابه با سيالات معمولی نباشد آنها را سيالات غير نيوتنی می‌نامند.
- اسلاری های اشباع شده از ذرات زبر و خشنی تشکيل شده‌اند که تمایل دارند مخلوط غير یکنواختی ایجاد کنند. بنابراین توجه ویژه ای در محاسبه جریان و توان باید بعمل آید. این ذرات زبر و خشن خواص سایشی زیادی دارند و قسمت اعظم کاربردهای اسلاری را تشکيل می‌دهد. این نوع اسلاری را بعضی اوقات اسلاری ناھمگن می‌نامند.
خصوصیات اسلاری
- سایش: سایش زمانی رخ می دهد که ذرات سفت و سخت روی سطح جامد، تحت فشار و حرکت قرار بگیرد که معمولا این پدیده در پمپ های اسلاری فقط در دو قسمت رخ می دهد: بین پروانه و بوش گلویی و بین محور چرخان و پکینگ ثابت
- خوردگی فیزیکی: خوردگی فیزیکی نوعی از سایش است که در آن سطوح قطعات پمپ در تماس با ذرات جامد سیال از بین می رود. به طور کلی سه نوع خوردگی فیزیکی وجود دارد: بستر لغزان، برخورد تصادفی و برخورد جهت دار.
- خوردگی شیمیایی: خوردگی شیمیایی انواع مختلفی دارد که شامل خوردگی یکنواخت، گالوانیک، ترک، چاله کنی، دانه ای، تنشی و خوردگی فیزیکی- شیمیایی می باشد که در پمپ های اسلاری محافظت در برابر خوردگی فیزیکی- شیمیایی اهمیت زیادی دارد. این خوردگی نتیجه سایش یک لایه اکسید می باشد روی سطوح پمپ که با سیال تماس مستقیم دارد تشکیل شده است.
نحوه انتخاب پمپ اسلاری
برای انتخاب پمپ های اسلاری فاکتورهای مختلفی مطرح می باشد لذا جهت انتخاب صحیحمپ اسلاری به فاکتورهای زیر دقت نمایید:
- تعیین دبی
- تعیین هد استاتیک
- تعیین ضرایب اصلاح هد و بازده پمپ
- تعیین قطر لوله
- محاسبه اتلاف هد اصطکاکی
- محاسبه هد دینامکی کل
- سایز پروانه
- آب بندی مناسب محور پمپ
- انتخاب جنس بدنه جهت افزایش عمر پمپ
- نوع ذرات معلق در سیال
قطعات موجود در پمپ ممکن است در اثر تماس با سیال دچار فرسودگی، سایش و خوردگی شوند. جهت به حداقل رساندن سایش پمپ می بایست در زمان انتخاب پمپ، سایز بزرگتری نسبت به پمپ آب معمولی انتخاب نمود تا سرعت سیال کاهش یابد. در پمپ اسلاری یاتاقان محور پمپ بسیار مستحکم تر می باشد و اصولا این محصول برای مصارف سخت و کارهای سنگین طراحی می شود.
انواع پمپ اسلاری
این نوع پمپ ها در دو نوع پمپ اسلاری سانتریفیوژ و پمپ اسلاری پریستالتیک به مشتریان ارائه می گردند.
انواع پمپ سانتریفیوژ اسلاری
نوع سانتریفیوژ این محصولات در انواع عمودی، افقی و شلنگی می باشند.
پمپ افقی برای انتقال مواد با خواص شیمیایی، فیزیکی و سایشی استفاده می شود. از پمپ های ضد سایش برای انتقال مواد اسلاری حاوی ذرات ساینده مانند گل حفاری و کارهای سنگین استفاده می شود. پمپ های افقی لاینر شده، برای مقاومت در برابر سایش، اجزای داخلی پمپ را با پوشش الاستومری یا پلاستیک ضخیم محافظت می کنند که این پمپ ها با نام پمپ لاینری هم شناخته می شود.
ویژگی اصلی پمپ سانتریفیوژ اسلاری افقی
تمام قطعات سایشی از باکیفیت ترین فلزات، الاستومرها و مواد مقاوم در برابر خوردگی و سایش ساخته شده است. طراحی قوی به طوری که در نقاطی از پمپ که دارای سایش بالا است دارای ضخامت اضافی و دو برابر است.
پمپ های اسلاری عمودی
پمپ عمودی به صورت شافت و غلاف طراحی شده است. در پمپ های ضد سایش تمامی قطعاتی که در تماس مستقیم با سیال هستند از الاستومر و فلزهای سخت ساخته می شود تا در برابر مواد با خاصیت سایشی و خورندگی مقاوم باشد.
ویژگی اصلی پمپ سانتریفیوژ اسلاری عمودی
- نصب و راه اندازی آسان
- قرارگیری یاتاقان و آب بند خارج حوضچه سیال
- طراحی ساده جهت تعویض قطعات
- استفاده از مواد مختلف مقاوم در برابر سایش و خوردگی برای قطعات
- بلبرینگ مونتاژ شده با چیدمان آب بندی دوگانه برای جلوگیری از نفوذ دوغاب
- تنوع در نوع پروانه
کاربرد پمپ اسلاری
پمپ اسلاری معمولا در صنایع معدنی کاربرد دارد و یا به عبارتی دیگر، در جاهایی که از سیستم جدایش خیس استفاده می کنند.
-
دفع بقایای سوخت فسیلی در نیروگاه ها
- کارخانجات کود
- انتقال ذغال سنگ
- انتقال مواد معدنی
- لایروبی کردن
اجزای پمپ اسلاری
اجزای اصلی به شرح زیر می باشد:
- پوسته پمپ
- پروانه
- محفظه یاتاقان
- شفت
- محفظه آب بندی
تفاوت پمپ اسلاری با پمپ معمولی چیست؟
تفاوت اصلی بین یک پمپ اسلاری و یک پمپ معمولی، توانایی آنها در رسیدگی به مخلوط‌های دوفازی ساینده و با چگالی بالا است. در اینجا چند تفاوت اصلی بین دو نوع پمپ وجود دارد:
- طراحی: پمپ های اسلاری به طور خاص برای رسیدگی به دوغاب های ساینده و با چگالی بالا طراحی شده‌اند و با مواد و اجزای مقاوم در برابر سایش ساخته می‌شوند. از سوی دیگر، پمپ های معمولی برای مصارف عمومی طراحی شده‌اند و معمولاً برای رسیدگی به مواد ساینده یا با چگالی بالا مجهز نیستند.
- پروانه: پروانه پمپ اسلاری با پره‌هایی طراحی شده است که به گونه ای منحنی هستند تا کارایی پمپ را به حداکثر برسانند و سایش را به حداقل برسانند. پمپ های معمولی معمولا دارای پروانه های مسطح یا کمی خمیده هستند.
- ظرفیت: پمپ های اسلاری ظرفیت بالاتری برای انتقال مواد جامد دارند و در مقایسه با پمپ های معمولی قادر به حمل مخلوط هایی با محتوای جامد بالاتر هستند.
- تعمیر و نگهداری: پمپ های اسلاری به دلیل ماهیت ساینده موادی که حمل می‌کنند، به نگهداری بیشتری نسبت به پمپ های معمولی نیاز دارند. این شامل بازرسی بیشتر، تعویض قطعات فرسوده و تمیز کردن است.
- مصرف انرژی: پمپ های اسلاری به دلیل حمل مواد با ویسکوزیته و چگالی بالاتر، تمایل بیشتری به مصرف انرژی نسبت به پمپ های معمولی دارند.
به طور کلی، تفاوت اصلی بین یک پمپ اسلاری و یک پمپ معمولی، توانایی آنها در رسیدگی به مخلوط‌های ساینده و با چگالی بالا است. پمپ اسلاری به طور خاص برای حمل و نقل این مواد چالش برانگیز طراحی شده‌اند، در حالی که پمپ های معمولی برای مصارف عمومی طراحی شده اند و برای تحمل همان میزان سایش و پارگی مجهز نیستند.
انواع برند پمپ اسلاری
- پمپ اسلاری وارمن
- پمپ اسلاری متسو
- پمپ اسلاری وارمن (WARMAN)
- پمپ اسلاری Metso
- پمپ اسلاری میشن (MISSION)
- پمپ اسلاری وارمن
- پمپ اسلاری Metso
کاربردهای پمپ اسلاری چیست؟
پمپ های اسلاری در کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. در اینجا برخی از رایج‌ترین کاربردها آورده شده است:
- استخراج معادن (Mining) : پمپ اسلاری معمولاً در صنعت معدن برای انتقال دوغاب های ساینده مانند زغال سنگ، مس، طلا و سنگ آهن استفاده می‌شوند. آنها اغلب در کارخانه های فرآوری مواد معدنی و همچنین در عملیات معدنکاری زیرزمینی و سطحی استفاده می‌شوند.
- نفت و گاز (Oil and gas) : از پمپ های اسلاری در صنعت نفت و گاز برای انتقال گل حفاری که مخلوطی از آب، خاک رس و سایر مواد است، استفاده می‌شود. همچنین برای حمل ماسه های نفتی که مخلوطی از قیر، ماسه و آب هستند، نیز از پمپ اسلاری استفاده می‌کنیم.
- تصفیه فاضلاب (Wastewater treatment) : از پمپ‌های اسلاری در تصفیه خانه های فاضلاب برای انتقال لجن استفاده می‌شود که مخلوطی از جامدات و مایعات است که در طی فرآیند تصفیه تولید می‌شود. همچنین برای انتقال ماسه سنگ، که مخلوطی از ماسه، شن و سایر موادی است که از فاضلاب حذف می‌شود، استفاده می‌شود.
- ساخت و ساز (Construction) : انواع پمپ های اسلاری در پروژه های ساختمانی برای انتقال بتن، ملات و سایر مواد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین برای آبگیری سایت های ساختمانی و انتقال گل حفاری در حین حفاری فونداسیون استفاده می‌شود.
- صنایع شیمیایی و فرآیندی (Chemical and process industries) : پمپ های اسلاری در صنایع شیمیایی و فرآیندی برای انتقال دوغاب های ساینده و خورنده مانند اسیدها، قلیاها و حلال ها استفاده می‌شوند.
اینها تنها چند نمونه از کاربردهای زیاد پمپ‌های اسلاری هستند. نوع خاصی از پمپ اسلاری مورد استفاده در هر کاربرد به عواملی مانند ویسکوزیته و چگالی دوغاب، سرعت جریان و فشار مورد نیاز و موادی که در حال حمل و نقل هستند بستگی دارد.
توضیحات کلی درمورد سنگ شکن کوبیت یا ضربه ای
مزایا و معایب پمپ اسلاری چیست؟
در اینجا به برخی از مزایا و معایب پمپ های اسلاری اشاره می‌کنیم:
مزایای:
- انتقال مخلوط دو فازی یا دوغاب های ساینده و با چگالی بالا: پمپ های دوغاب به طور خاص برای کنترل دوغاب های ساینده و با چگالی بالا طراحی شده‌اند که حمل و نقل آنها با انواع دیگر پمپ ها دشوار یا غیرممکن است.
- تعمیر و نگهداری کم: پمپ‌های اسلاری به گونه‌ای طراحی شده‌اند که تعمیر و نگهداری پایینی داشته باشند، دارای ویژگی‌هایی مانند پوشش‌های مقاوم در برابر سایش و تنظیم پروانه هستند که می‌توانند عمر پمپ را طولانی‌تر کرده و نیازهای تعمیر و نگهداری را کاهش دهند.
- همه کاره و تطبیق پذیر: پمپ های اسلاری همه کاره هستند و می‌توانند در کاربردهای متنوع در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرند.
- راندمان بالا: پمپ های اسلاری به گونه ای طراحی شده‌اند که کارایی بالایی داشته باشند، با حداقل اتلاف انرژی و حداکثر انتقال نیرو از موتور به پروانه.
معایب:
- هزینه اولیه بالا: خرید و نصب پمپ های اسلاری می‌تواند گران باشد، به خصوص برای پمپ های بزرگتر که به مواد و ساخت و ساز سنگین نیاز دارند.
- مصرف انرژی بالا: پمپ های اسلاری می‌توانند انرژی زیادی را مصرف کنند، به ویژه هنگامی که برای حمل دوغاب با چگالی بالا یا در فواصل طولانی استفاده می‌شوند.
- گرفتگی یا مسدود شدن: هنگامی که مخلوط حاوی مواد جامد بزرگ یا مواد فیبری باشد، پمپ های اسلاری مستعد گرفتگی هستند. این می‌تواند باعث از کار افتادن پمپ یا نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر شود.
- محتوای جامد محدود: پمپ های اسلاری ظرفیت محدودی برای انتقال مواد جامد دارند و ممکن است برای دوغاب هایی با محتوای جامد یا ویسکوزیته بسیار بالا مناسب نباشند.
پوسته پمپ
پوسته پمپ های اسلاری به دلیل مقاومت در برابر سایش به شکل نیمه حلزونی یا دایره ای شکل بوده که در نقطه آب شکن (Cut Water) دارای آزادی زیاد است. این پوسته در مقایسه با پوسته حلزونی راندمان پایین تری دارد.
پروانه
اصلی ترین قطعه دورانی بوده که به وسیله پره ها نیروی گریز از مرکز را به سیال انتقال داده و سیال را انتقال می دهد. پروانه پمپ اسلاری از نوع ساده (تک خمشه و تخت) و یا فرانسیس (لبه ورودی تا اندازه ای به سمت مرکز پروانه کشیده شده) می باشد. پروانه فرانسیس دارای راندمان بالا، عملکرد مکشی بهتر و طول عمر سایشی بیشتری دارد. دلیل مقاومت بالای این پروانه در برابر سایش، زاویه برخورد سیال با پروانه در ورودی است. پروانه ساده در بسیاری از موارد اسلاری، در برابر سایش مقاومت بهتری دارد. همچنین در زمانی که به پروانه الاستومری نیاز باشد، این پروانه مناسب تر است.
تعداد پره های پروانه، بسته به اندازه ذرات جامد موجود در اسلاری، بین 3 تا 6 عدد متغییر است. پروانه پمپ اسلاری سانتریفیوژ، بیشتر از نوع پروانه بسته بوده زیرا این پروانه ها راندمان بالاتری داشته و در قسمت لاینر جلویی کمتر دچار ساییدگی می شود. پروانه نیمه باز نیز بیشتر در پمپ های کوچک و موارد خاص استفاده می شود زیرا وجود ذرات جامد در این پمپ ها باعث ایجاد مشکل می شود. پروانه باز نیز می تواند برای پمپاژ کف استفاده شود.
از دیگر مشخصات پروانه پمپ اسلاری می توان به پره های کمکی در قسمت پشت و جلوی صفحه پروانه اشاره کرد که دارای وظایف زیر می باشد:
- کاهش فشار در محفظه آب بند
- جلوگیری از برگشت و چرخش مجدد سیال به مرکز پروانه
- جلوگیری از ته نشین شدن و رسوب ذرات جامد بین فضای پروانه و پوسته
انواع آب بند
- آب بند دینامیکی: یک آب بند خشک بوده و فقط زمانی که پمپ روشن و در حال چرخش باشد عمل می کند و هنگامی که پمپ خاموش باشد از یک آب بند ثانویه استفاده می شود. از انواع این آب بند ثانویه می توان به آب بند زبانه ای یا آب بند نوار گرافیتی روانکاری شده با گریس نام برد.
- آب بند نوار گرافیتی (Gland Packing): این آب بند دارای تعدادی نوار آب بندی نرم و فشرده داخل محفظه شافت و یک بوش محافظ روی محور است.این آب بند به دلیل اصطکاک بالا به روانکاری و خنک کاری با سیال تمیز نیاز دارد تا از گرم شدن آن جلوگیری شود.
- آب بند های مکانیکی: آببند مکانیکی از دو صفحه ثابت و متحرک تشکیل شده که تحت فشار مکانیکی و هیدرولیکی از انتشار سیال جلوگیری می کند و معمولا از سیلیکون کاربید A و تنگستن کاربید ساخته می شود.
متریال پمپ های اسلاری
برای انتخاب نوع متریال باید اندازه ذرات جامد، شکل و سختی ذرات جامد و خواص خوردگی سیال پمپ شونده در نظر گرفته شود.
انتخاب متریال برای لاینر پمپ و پروانه به دو دسته کلی تقسیم می شود:
الاستومرها
سه نوع الاستور به طور وسیع مورد استفاده قرار می گیرد که عبارت است از:
لاستیک طبیعی
- مقاومت در برابر سایش برای لاینرهای پوسته تا سایز ذرات جامد 1/2 اینچ، و لاینرهای پروانه تا سایز 1/4 اینچ.
- ممکن است توسط ذرات جامد بزرگتر یا ناخالصی آسیب ببیند .
- سرعت چرخش پروانه باید کمتر از 5400 فوت بر دقیقه باشد. تا از خرابی لاینر، ناشی از افزایش دما در لبه خارجی پروانه جلوگیری شود.
- نامناسب برای روغن، حلال و اسیدهای قوی
- برای دماهای بالای 170 درجه فارنهایت (77 درجه سانتی گراد) مناسب نیست.
پلی یورتان
در مواقعی که سرعت چرخش پروانه بیش از 5400 فوت بر دقیقه باشد و یا استفاده ار پروانه لاستیکی استاندارد غیر ممکن است از این مواد استفاده می شود.
اگر سیال حاوی ذرات جامد با لبه تیز باشد پلی یورتان نسبت به لاستیک طبیعی در برابر سایش مقاومت کمتری داشته و اگر ذرات جامد نرم باشد پلی یورتان نسبت به لاستیک طبیعی در برابر سایش مقاومت بیشتری دارد.
برای دماهای بالای 158 درجه فارنهایت (70 درجه سانتی گراد) و نیز محلول های اسیدی، آلکالین ها، کتون ها، استرها و نیترو هیدروکربن ها نیز نامناسب می باشد. در صورتی که مقاومت دمایی این مواد افزایش یابد، مقاومت به سایش آنها کاهش می یابد.
الاستومرهای مصنوعی
الاستومرهای مصنوعی، مانند نئوپرن، بوتیل هیپالون، وایتون نوع A و غیره می باشد. این مواد در کاربردهای شیمیایی مخصوص مقاومت به سایش پایین تری نسبت به لاستیک های طبیعی دارند. مقاومت شیمیایی بیشتری نسبت به لاستیک های طبیعی و پلی یورتان دارند. دماهای کاری بالاتری نسبت به پلاستیک طبیعی و پلی یورتان تحمل می کند.
کاربرد پروانه های غیراستاندارد
پروانه های غير استاندارد (ویژه) در کاربردهای زیر ممکن است مورد استفاده قرار گيرند:
پمپاژ ذغال سنگ خشن و زبر
ذرات بزرگ ممکن است باعث انسداد یک پروانه بسته ۵ پره شود. یک پروانه ویژه با تعداد ۴ پره ممکن است مورد نياز باشد.
پمپاژ مواد فيبری و اليافی
الياف بلند ممکن است باعث انسداد ورودی پروانه ھای استاندارد شود. یک پروانه ویژه Chokeless می‌تواند برای این منظور مورد استفاده قرار گيرد.
هد ورودی بالا
در مواقعی که هد ورودی به قدری بالا است که آب بندهای گریز از مرکز قادر به کار نمی‌باشند یک پروانه دیفرانسيلی (شکل ١- ۴) ممکن است مورد نياز باشد.
سایش های بسيار بالا
در بعضی کاربردهای سایشی بسيار بالا مانند خروجی های آسياب، یک پروانه ویژه با چشم کوچک شده می‌تواند عمر سایشی پروانه را افزایش دهد.
محدوده کاربرد پمپ اسلاری
پمپ های اسلاری به طور وسيعی در صنایع معدنی استفاده می‌شود، جایی که بيشتر کارخانجات از سيستم های جدایش خيس (Wet separation system) استفاده می‌کنند. این سيستم ها معمولاً حجم عظيم اسلاری را در فرآیندهای خود جابه‌جا می‌کنند.
ھمچنين پمپ های اسلاری به طور گسترده ای برای دفع بقایای سوخت های فسيلی نيروگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گيرد. از کاربردهای دیگر پمپ های اسلاری می‌توان به کارخانجات توليد کود، اصلاح و آبادانی زمين ها و اراضی، لایروبی کردن و انتقال ذغال سنگ و مواد معدنی در فواصل طولانی اشاره کرد.
افزایش توجه عمومی به محيط زیست و مصرف انرژی کاربرد پمپ های اسلاری را وسيع تر می‌کند.
مفاهیم انتخاب متریال
انتخاب نوع موادی که باید در ساخت پمپ ھای اسلاری مورد استفاده قرار گيرد فرآیند مشخص و دقيقی نيست. این فرآیند باید تمام مشخصه ھای قابل تغيير در اسلاری مورد نظر را در بر گيرد و ھمچنين محدودیت هایی که عواملی مانند نوع پمپ، سرعت چرخش و انواع آپشن های موجود در مدل پمپ ایجاد می‌کند شامل شود.
اطلاعات اوليه که برای انتخاب نوع متریال مورد نياز است شامل موارد زیر می‌باشد:
- اندازه ذرات جامد
- شکل و سختی ذرات جامد، و
- خواص خوردگی سيال پمپ شونده که اجزا اسلاری را پمپاژ می‌کند.
انتخاب متریال برای لاینر پمپ و پروانه به دو رده کلی زیر تقسيم می‌شوند:
- الاستومرها
- آلیاژهای ریختگی مقاوم در برابر خوردگی و سایش
پلی یورتان
در مواقعی که سرعت محيطی پروانه بيش از ٠٠۵۴ فوت بر دقيقه باشد ( و یا استفاده از پروانه ھای لاستيکی استاندارد غير ممکن است) از این مواد استفاده می‌شود.
هنگامی که سایش از نوع “بستر لغزنده” می‌باشد (شکل ٢-٢ را نگاه کنيد) مقاومت به سایش بالاتری دارند.
در مواقعی که ذرات جامد لبه های تيزی دارند مقاومت به سایش پایين تری نسبت به لاستيک ھای طبيعی دارند. در حالاتی که ذرات جامد نرم می‌باشند، در بعضی مواقع مقاومت به سایش بالاتری نسبت به لاستيک های طبيعی دارند.
برای دماهای بالای ٨۵١ درجه فارنهایت و یا ٧٠ درجه سانتيگراد نامناسب می‌باشند. ھمچنين برای محلول‌های اسيدی و آلکالين ها، کتون ها، استرها و نيترو هیدروکربن‌ها نيز نامناسب می‌باشند. در صورتی که با تغيير فرمولاسيون، مقاومت دمایی این مواد افزایش یابد، مقاومت به سایش آنها به تناسب کاهش خواهد یافت.
الاستومرهای مصنوعی
الاستومرھای مصنوعی مانند نئوپرن، بوتيل، ھيپالون، وایتون نوع A و غيره.
این مواد در کاربردهای شيميایی مخصوص در شرایط زیر استفاده می‌شوند:
- مقاومت به سایش پایين تری نسبت به لاستيک ھای طبيعی دارد.
- مقاومت شيميایی بالاتری نسبت به لاستيک های طبيعی و پلی یورتان دارد.
- عموماً دماهای کاری مجاز بالاتری نسبت لاستيک‌های طبيعی و پلی یورتان دارد.
آلياژهای ریختگی مقاوم در برابر خوردگی و سایش
آلياژهای ریختگی مقاوم در برابر سایش در پمپ های اسلاری وقتی مورد استفاده قرار می‌گيرند که شرایط برای استفاده از رابرها مناسب نباشد. به عنوان مثال وجود ذرات جامد زبر و یا لبه تيز و یا حالاتی که سرعت های محيطی پروانه و دماهای کاری بالا می‌باشد.
کاربرد، محدودیت و خصوصيات پمپ اسلاری
سایش (Abrasion)
سایيدگی وقتی اتفاق می‌افتد که ذرات سخت در مقابل یک سطح جامد تحت فشار و حرکت نسبی قرار گيرند. شکل ٢-١ سه نوع سایش را توضيح می‌دھد: از جا کندن (Gouging) ، خرد کردن فشار بالا ( High Stress Grinding) و خرد کردن فشار پایين ( Low Stress Grinding )
در پمپ های اسلاری سانتریفوژ، سایش تنها در دو منطقه اتفاق می‌افتد:
- بين پروانه (چرخان)و بوش گلویی (Throat bush) (ثابت)
- بين بوش محور (چرخان) و پکينگ ثابت
سایش و خراش (Abrasion) اگرچه تمام انواع سایش (Wear) را در بر می‌گيرد اما کاملاً با خوردگی فيزیکی (Erosion) متمایز است.
اصول عملکرد دستگاه بالمیل یا آسیاب گلوله ای
خوردگی فيزیکی
در پمپ های اسلاری ، نوع سایش غالباً به صورت خوردگی فيزیکی می‌باشد. خوردگی فيزیکی شکلی از سایش می‌باشد که در آن متریال سطح توسط مواد جامد معلق در سيال از بين می‌رود.
در خوردگی فيزیکی انرژی جنبشی از ذرات جامد به سطح وارد می‌شود که این موضوع در سایش Abrasion اتفاق نمی‌افتد.
انتقال انرژی جنبشی از ذرات جامد به سطح باعث تنش های تماسی بالا می‌شود. اگرچه فشار تماسی در ھر برخورد کوچک می‌باشد اما فشار تماسی ویژه به خاطر شکل ناھمگون ذرات بالا می‌باشد.
سه نوع خوردگی فيزیکی وجود دارد: بستر لغزان (Sliding Bed)، برخورد تصادفی و برخورد جهت‌دار (شکل ٢- ٢)
پروانه ها ، لاینر ها و حلزونیها به خاطر مکانيسم کاملاً متفاوتی دچار سایش می‌شوند:
الف) سایش در پروانه ها ترکيبی از برخورد جهت دار (در لبه ورودی پره و در جایی که پره به شراد پشتی متصل می‌شود) و بستر لغزان و برخورد با زاویه کم (در طول پره ها و گذرگاه داخلی بين شرادها) می‌باشد.
ب) لاینرهای کناری عموماً در معرض سایش بستر لغزان و تا اندازه ای برخورد با زاویه کم می‌باشند.
پ) حلزونی ها در معرض برخورد مسقيم در قسمت آب شکن (Cut water) و خوردگی فيزیکی نوع بستر لغزان در طول محيط خود می‌باشند.
قبل از تهیه پمپ اسلاری به چه مشخصات آن باید دقت شود ؟
به منظور پمپ کردن سیالی مورد استفاده قرار می گیرد که حاوی ذرات جامد ریز می باشد . واژه ی اسلار به معنی سیالی می باشد که در آن ذرات جامد وجود دارد و به دو نوع اشباع شده و اشباع نشده وجود دارند . منظور از اسلار اشباع شده سیالی می باشد که ذرات بسیار ریزی دارند و یکنواخت می باشند و ویسگوزیته بالایی دارند . اسلار اشباع نشده به سیالی گفته می شود که ذرات ریز آن مخلوط غیر یکنواختی ایجاد می نماید . از آن جایی که انواع مختلفی دارند در انتخاب آن ها باید دقت کرد تا با توجه به کاربردشان که در معادن ، لایروبی ، صنایع شن و ماسه و … می باشد مشخصات پمپ اسلاری را در نظر گرفت و بهترین نوع آن ها را انتخاب نمود ، زیرا پمپ های اسلاری قیمت بالایی دارند و هزینه ی تعمیر و نگهداری آن ها نیز بالا می باشد و در صورت انتخاب نادرست هزینه های زیادی به بار می آورد . در زیر به برخی از جمله ی مهمترین مشخصات که قبل از تهیه آن ها باید مورد توجه قرار گیرد اشاره می نماییم :
- توجه به اندازه ذرات از نکات مهم می باشد که که هر چه قدر ذرات بزرگتر باشند از پمپ مقاوم تر و قوی تر باید استفاده شود .
- توجه به میزان دما سیالات یا ترکیبات پمپ شونده
- توجه به میزان اسیدی یا بازی بودن سیالات یا ترکیبات پمپ شونده
- میزان سرعت پمپاژسیال و حجم انتقال آن
- میزان دبی پمپ
- میزان هد استاتیک پمپ
- مشخص نمودن ضرایب اصلاح هد و بازده پمپ
- توجه به قطر لوله
- توجه به اتلاف هد اصطحکاکی
- میزان هد دینامیکی
- توجه به سایز پروانه
- توجه به آببندی شافت پمپ
- توجه به انتخاب درست جنس بدنه با توجه به محیط کاربرد و شرایط کاری جهت افزایش عمر پمپ
- توجه به نوع ذرات پمپ شونده
هترین پمپ برای دوغاب یا اسلاری چیست؟
بهترین نوع پمپ برای دوغاب به ویژگی های خاص دوغاب مورد حمل مانند غلظت و اندازه جامدات، ویسکوزیته دوغاب و فاصله و ارتفاع حمل و نقل بستگی دارد. با این حال، دو نوع اصلی پمپ وجود دارد که معمولاً برای کاربردهای دوغاب استفاده می‌شود:
- پمپ‌های اسلاری گریز از مرکز: این پمپ‌ها به دلیل توانایی در کنترل دبی‌های بالا و غلظت‌های کم تا متوسط مواد جامد، به طور گسترده برای انتقال دوغاب مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها معمولاً با مواد مقاوم در برابر سایش مانند آلیاژهای کروم بالا ساخته می‌شوند تا در برابر ماهیت ساینده و خورنده دوغاب ها مقاومت کنند. پمپ های اسلاری گریز از مرکز برای کاربردهایی مانند استخراج معادن، استخراج شن و ماسه و فرآوری صنعتی مناسب هستند.
- پمپ‌های اسلاری با جابجایی مثبت: این پمپ‌ها برای دوغاب‌های با ویسکوزیته بالا و کاربردهایی که نیاز به اندازه‌گیری یا دوز دقیق سیالات است، مناسب‌تر هستند. پمپ‌های جابجایی مثبت می‌توانند غلظت بالایی از مواد جامد را تحمل کنند و نرخ جریان ثابت‌تری را ارائه دهند، که آنها را برای کاربردهایی مانند پردازش شیمیایی، تولید غذا و نوشیدنی و تصفیه فاضلاب ایده‌آل می‌کند.
هنگام انتخاب پمپ اسلاری، مهم است که ویژگی های خاص دوغاب مورد حمل و همچنین عواملی مانند دبی مورد نیاز، هد و راندمان و هزینه های نگهداری و عملیاتی پمپ را در نظر بگیرید. توصیه می‌شود برای تعیین بهترین نوع پمپ برای کاربرد دوغاب خاص با یک سازنده یا متخصص پمپ مشورت کنید. میتوانید با کارشناسان خبره پمپ در مجموعه فرامکانیک در تماس باشید و از مشاوره های رایگان متخصصین در جهت انتخاب پمپ استفاده کنید.
منبع: اروم ریخته گری فولادسازان آلمان آبادی
بدون دیدگاه