نحوه انتخاب پمپ دوغاب سیمان: انواع، مشخصات و کاربردها

چالش اصلی در انتخاب پمپ دوغاب سیمان

مهمترین چیزی که باید در مورد پمپاژ دوغاب سیمان بدانیم این است: پمپی که آب را به طور مطمئن حرکت می دهد، اغلب در عرض چند هفته هنگام جابجایی دوغاب سیمان از کار می افتد. ترکیبی از ویسکوزیته بالا، ذرات ساینده و ته نشین شدن سریع به این معنی است که انتخاب پمپ در مورد تطبیق مشخصات هیدرولیک پمپ با رفتار فیزیکی دوغاب است. پمپ مناسب با ارزیابی محتوای جامدات، اندازه ذرات، ویسکوزیته و فشار تخلیه با هم انتخاب می شود، نه با بررسی یک مشخصات واحد به صورت مجزا.

دوغاب سیمان یک مایع همگن نیست. حاوی دانه های سیمان معلق، ذرات سنگدانه و گاهی اوقات افزودنی های شیمیایی است. هر کاربرد خواسته های متفاوتی را برای پروانه، پوشش و سیستم آب بندی پمپ ایجاد می کند. این راهنما انواع پمپ هایی که دوغاب سیمان را به خوبی مدیریت می کنند، پارامترهای مشخصاتی که بیشترین اهمیت را دارند و حالت های خرابی که در صورت نادیده گرفتن آنها عمر پمپ را کوتاه می کند، توضیح می دهد.

چه چیزی باعث می شود دوغاب سیمان برای پمپ نیاز داشته باشد

سه ویژگی دوغاب سیمان بیشتر مشکلات مهندسی را ایجاد می کند. تشخیص زودهنگام آنها کمک می کند تا از پمپ نامناسب و خرابی مرتبط جلوگیری شود.

• غلظت مواد جامد بالا دوغاب ها معمولاً حاوی 30 تا 70 درصد وزنی مواد جامد هستند. در انتهای بالاتر، مخلوط کمتر شبیه یک مایع و بیشتر شبیه یک خمیر با ویژگی های جریان غیر نیوتنی رفتار می کند.
• ذرات ساینده دانه های سیمان سخت و تیز هستند. آنها به طور مداوم پروانه، پیچ و مهره شفت را فرسایش می دهند. نرخ سایش با سرعت پمپ، محتوای جامدات و آشفتگی داخل بدنه افزایش می‌یابد. در عمل، این بدان معنی است که قطعات خیس شده باید از مواد سخت و مقاوم در برابر سایش ساخته شده باشند یا دارای یک آستر قابل تعویض باشند.
• ته نشین شدن و خود فشرده سازی. هنگامی که پمپ متوقف می شود، مواد جامد در خط مکش و پوشش قرار می گیرند. راه اندازی مجدد بدون پاک کردن جرم ته نشین شده می تواند موتور را اضافه بار کند یا کوپلینگ شفت را برش دهد. پمپی با پروانه باز و فاصله سخاوتمندانه این وضعیت را با ظرافت بیشتری نسبت به طراحی پروانه بسته کنترل می کند.

این عوامل نوع پمپ بهینه را تعیین می کنند. یک پمپ گریز از مرکز با مشخصات پروانه اشتباه، جامدات را با دبی کم جدا می کند. یک پمپ جابجایی مثبت با فاصله داخلی بیش از حد، قابلیت فشار خود را از دست می دهد. فرآیند انتخاب باید بر اساس رفتار واقعی دوغاب هدایت شود.

انواع پمپ هایی که به خوبی دوغاب سیمان را مدیریت می کنند

پمپ های گریز از مرکز برای جریان بالا و عملکرد اقتصادی

پمپ های گریز از مرکز پرکاربردترین نوع پمپ برای خدمات دوغاب هستند. آنها ساده، مستحکم و مناسب برای جابجایی حجم زیاد با تعمیر و نگهداری کم هستند. برای دوغاب سیمان، پمپ باید از یک پروانه باز یا نیمه باز استفاده کند که در برابر درهم تنیدگی ذرات مقاوم باشد و پوشش باید از مواد مقاوم در برابر سایش مانند آلیاژ با کروم بالا یا فولاد آستردار ساخته شود.

پمپ فرآیند پتروشیمی ZA برای دوغاب سیمان ساینده پمپ ZA مخلوط های با چگالی بالا را با شفت بزرگ و یاتاقان های سنگین خود کنترل می کند. قطعات خیس شده آن را می توان از مواد مختلف انتخاب کرد تا با ترکیب دوغاب مطابقت داشته باشد و آن را برای حمل و نقل دوغاب سیمان در فواصل طولانی قابل اعتماد می کند. مشاهده محصول →

پمپ فرآیند پتروشیمی ZA یک مثال مفید ارائه می دهد. شفت بزرگ و آرایش یاتاقان سنگین آن، بارهای شعاعی ایجاد شده هنگام پمپاژ مخلوط با چگالی بالا را پشتیبانی می کند. گزینه های مختلف مواد خیس شده به کاربر این امکان را می دهد که پمپ را با ترکیب و دمای دوغاب مطابقت دهد. پمپ های گریز از مرکز زمانی مناسب هستند که دوغاب سیمان نسبتاً نازک باشد و باید در فواصل خط لوله متوسط ​​تا طولانی جابجا شوند.

محدودیت عملیاتی اصلی حفظ سرعت جریان بالاتر از آستانه ته نشینی است. در یک خط لوله معمولی 100 میلی متر، حداقل سرعت تقریباً 1.2 متر بر ثانیه برای معلق نگه داشتن ذرات سیمان مورد نیاز است. اگر پمپ زیر این نقطه کار کند، ذرات در لوله تخلیه می ریزند و باعث مسدود شدن تدریجی و افزایش فشار لازم برای حفظ جریان می شوند.

پمپ های حفره ای پیشرونده برای دوغاب ضخیم و با جامدات بالا

پمپ حفره ای پیشرونده که به عنوان پمپ پیچی نیز شناخته می شود، مشکل ته نشینی را به روشی متفاوت حل می کند. یک روتور مارپیچ در داخل یک استاتور الاستومری منطبق می چرخد ​​و حفره های مهر و موم شده ای را تشکیل می دهد که از سمت مکش به سمت تخلیه حرکت می کند. عمل جابجایی مثبت به پمپ اجازه می دهد تا دوغاب های ضخیم و با جامدات بالا را با سرعت ثابت فشار دهد و حرکت ملایم باعث حفظ قوام دوغاب بدون شکستن خمیر سیمان می شود.

پمپ پیچی نوع G برای دوغاب سیمان چسبناک و جامد پمپ پیچی نوع G از روتور مارپیچ و استاتور الاستومری برای حرکت آرام دوغاب سیمان استفاده می کند. عملکرد با سرعت پایین آن، سایش را کاهش می دهد و عمر استاتور را افزایش می دهد و آن را برای دوغاب های ضخیم و با جامدات بالا ایده آل می کند. مشاهده محصول →

پمپ پیچی نوع G به طور خاص برای رسانه های چسبناک و جامد طراحی شده است. انتخاب الاستومر استاتور بسیار مهم است، زیرا دوغاب سیمان در دماهای خاص و با افزودنی های خاص می تواند لاستیک را متورم یا تخریب کند. روتور را می توان برای افزایش عمر سایش سخت کرد. مزیت کلیدی این نوع پمپ کارکرد با سرعت پایین تر است: سرعت روتور پایین تر نرخ سایش ساینده در هر دور را کاهش می دهد که به فواصل طولانی تر بین تعویض استاتور تبدیل می شود.

هنگامی که ویسکوزیته دوغاب بالا است یا زمانی که غلظت جامدات قابل توجه است، پمپ های حفره ای پیشرونده گزینه ارجح هستند. محدودیت اصلی آنها حساسیت به اجرای خشک است، زیرا استاتور برای روانکاری کاملاً به دوغاب بستگی دارد و حتی چند ثانیه عملکرد خشک می تواند برای همیشه به الاستومر آسیب برساند.

پمپ های خود پرایمینگ برای محل های ساخت و ساز و تاسیسات موقت

در بسیاری از سایت های ساختمانی، پمپ بالای منبع دوغاب قرار می گیرد. یک پمپ خود پرایمینگ به طور خودکار هوا را از خط مکش خارج می کند و در صورت افت سطح مایع می تواند دوباره پرایم کند. این قابلیت آن را به یک انتخاب عملی برای واحدهای نصب شده روی تریلر یا اسکیت هایی که بین کارها جابه جا می شوند تبدیل می کند.

پمپ خود پرایمینگ قوی برای انتقال قابل اطمینان دوغاب محل این پمپ خود پراینگ به طور خودکار هوا را تخلیه می کند و دوباره پر می شود و آن را برای دستگاه های نصب شده روی تریلر یا اسکید مناسب می کند. این دوغاب های حاوی جامد را کنترل می کند، اگرچه توجه به پاکسازی خط مکش برای جلوگیری از انسداد در هنگام راه اندازی مورد نیاز است. مشاهده محصول →

پمپ خود پرایمینگ قوی هم زمان راه اندازی و هم نیازهای رسانه ای پر از جامد را برطرف می کند. برای عملیات آبگیری ترانشه، انتقال دوغاب، و عملیات اختلاط که در آن راه اندازی مجدد مطمئن پس از وقفه مهم است، مناسب است. کاربر همچنان باید به خط مکش توجه کند که می تواند قبل از راه اندازی با دوغاب ته نشین شده پر شود و چرخه پرایمینگ مجدد را مسدود کند.

به طور خلاصه، پمپ‌های گریز از مرکز در هزینه و سرعت جریان، پمپ‌های حفره پیشرونده بر روی ویسکوزیته و جابجایی مواد جامد برنده هستند، و واحدهای خود پرایمینگ در انعطاف‌پذیری عملیاتی برنده می‌شوند. وظیفه مهندس فرآیند رتبه بندی این اولویت ها برای شغل خاص است.

مشخصات کلیدی برای بررسی قبل از سفارش

جدول زیر پارامترهای اساسی را که باید قبل از انتخاب پمپ دوغاب سیمان به تامین کننده پمپ اطلاع رسانی شود، خلاصه می کند. هر پارامتر به طور مستقیم بر عملکرد هیدرولیک، بارگذاری قطعات و عمر مفید تأثیر می گذارد.

یک قانون کلی حیاتی این است که خواص دوغاب را با یک نمونه معرف قبل از تهیه تأیید کنید. ویسکوزیته و رفتار ته نشینی با نسبت های مختلف سیمان به آب به طور چشمگیری تغییر می کند. دوغابی که شبیه شیر است، زمانی که مقدار آب آن چند درصد کاهش می یابد، می تواند به خمیر غلیظ تبدیل شود و این تفاوت نوع پمپ بهینه را تغییر می دهد. برای نگاهی عمیق تر به چگونگی تأثیر ویسکوزیته و محدودیت های جامد بر انتخاب پمپ حفره مترقی، به این مقاله مراجعه کنید. حداکثر ویسکوزیته و محدودیت جامد پمپ های پیچ .

حالت های رایج شکست و نحوه جلوگیری از آنها

مشکلات زیر اغلب در تاسیسات پمپ دوغاب سیمان رخ می دهد. با انتخاب خوب و شیوه های نگهداری می توان از هر کدام جلوگیری کرد.

1. فرسایش پروانه و پوشش. ذرات سخت به طور مداوم به پره های پروانه و لاینر حلزونی برخورد می کنند. اگر پمپ در یک نقطه بار جزئی کار کند، نرخ سایش به شدت افزایش می یابد. یک پروانه باز با پروفیل ضخیم انتخاب کنید و یک صفحه سایش قابل تعویض نصب کنید تا پوشش اصلی در اثر فرسایش از بین نرود.
2. ته نشین شدن جامدات در خط مکش. هنگامی که پمپ متوقف می شود، ذرات از حالت تعلیق خارج می شوند و در لوله کشی افقی جمع می شوند. قبل از راه اندازی مجدد، خط را بشویید یا مواد ته نشین شده را شل کنید. نصب پورت تمیز کردن در خط مکش این عملیات را ساده تر می کند.
3. آلودگی محفظه مهر و موم ذرات ریز سیمان به داخل محفظه آب بند مهاجرت می کنند و صفحات مکانیکی مهر و موم را می پوشند. مهر و موم شسته شده با منبع مایع تمیز خارجی، سطوح آب بندی را تمیز نگه می دارد و عمر آب بندی را افزایش می دهد.
4. خرابی استاتور در پمپ های حفره پیشرونده هنگامی که دوغاب حاوی مواد افزودنی تهاجمی است یا هنگامی که پمپ خشک می شود، استاتور الاستومری متورم یا فرسوده می شود. سازگاری بین مواد استاتور و ترکیب شیمیایی دوغاب خاص را بررسی کنید و همیشه محافظ در برابر دویدن خشک نصب کنید.

این حالت های خرابی رویدادهای تصادفی نیستند. آنها پیامدهای کارکرد پمپ در خارج از پوششی هستند که برای آن طراحی شده است. با تعریف دقیق خواص دوغاب و اعمال پمپ در بهترین نقطه کارایی آن، می توان از بسیاری از این مسائل جلوگیری کرد.

سناریوهای کاربردی و قابلیت اطمینان بلند مدت

پمپ های دوغاب سیمان در محیط های صنعتی مختلفی ظاهر می شوند که هر کدام نیازمندی های خاص خود را دارند.

• ساخت و ساز و زیرساخت. تزریق گروت برای تثبیت خاک، پوشش تونل و تعمیر سازه. این کارها به فشار تخلیه بالا و جریان ثابت نیاز دارند، جایی که پمپ جابجایی مثبت بهترین عملکرد خود را ارائه می دهد.
• معدن و پس انداز. در فرآیند پر کردن معدن از دوغاب سیمان برای پر کردن فضاهای خالی زیرزمینی استفاده می شود. دوغاب حاوی سنگدانه های درشت است و پمپ گریز از مرکز با پوششی سنگین اغلب مقرون به صرفه ترین انتخاب است.
• فرآوری صنعتی. دوغاب سیمان در خطوط تزریق فشار بالا، کمک فیلترها و عملیات بچینگ استفاده می شود. پمپ باید یک پروفیل فشار پایدار در یک دوره طولانی کار ارائه دهد.
• بچینگ پلانت بتن. دوغاب از انبار به کامیون های میکسر منتقل می شود. این یک برنامه کاربردی با جریان بالا و فشار کم است که در آن پمپ های گریز از مرکز استاندارد هستند.

برای عملکرد طولانی مدت قابل اعتماد، چند عادت عملی را اتخاذ کنید. پس از هر بار اجرا پمپ را با آب تازه بشویید. روند فشار تخلیه را کنترل کنید، زیرا افزایش تدریجی اغلب نشان دهنده رسوب یا گرفتگی لوله است. پروانه و آستر پوشش را در فواصل زمانی برنامه ریزی شده تعمیر و نگهداری از نظر سایش بررسی کنید و قطعات را قبل از خرابی تعویض کنید. تراز شفت را در هنگام نصب بررسی کنید و هرگز اجازه ندهید پمپ خشک شود، به خصوص برای واحدهای حفره پیشرونده.

هنگامی که دوغاب سیمان باید در فشار بالا و دمای بالا جابجا شود، جزئیات ساخت پمپ اهمیت دارد. بررسی از عملکرد پمپ در شرایط فشار و دمای بالا مرجع مفیدی برای مشخص کردن واحدی است که تحت این شرایط سخت باقی می ماند. جنس بدنه، نوع مهر و موم و طراحی مجموعه بلبرینگ، همگی به توانایی پمپ برای عملکرد ایمن در نقطه کار مورد نظر کمک می کنند.

نتیجه گیری

پمپ دوغاب سیمان مناسب با ویسکوزیته دوغاب، محتوای جامدات، اندازه ذرات و سرعت جریان و فشار تخلیه مورد نیاز تعیین می شود. پمپ های سانتریفیوژ نرخ جریان زیادی از دوغاب های نازک تر را به لحاظ اقتصادی مدیریت می کنند. پمپ های حفره ای پیشرونده خمیرهای ضخیم را به طور پیوسته و بدون گرفتگی حرکت می دهند. پمپ های خود پرایمینگ انعطاف پذیری عملیاتی را در تاسیسات موقت یا متحرک فراهم می کنند. فرآیند انتخاب باید بر اساس ویژگی های واقعی دوغاب باشد و پمپ باید در محدوده جریان طراحی و محدوده سرعتی که آن ویژگی ها دیکته می کنند کار کند.

تصویر کاملی از دوغاب خود را به سازنده پمپ ارائه دهید: چگالی، غلظت مواد جامد، دما و توزیع اندازه ذرات. همراه با تجربه سازنده در طراحی پمپ های شیمیایی و فرآیندی، این اطلاعات پایه ای است که یک پمپ دوغاب سیمان با عمر طولانی و بدون دردسر تولید می کند.