湖北天門天標泵業-渣漿泵為什么不能輸送濃度過高的漿體

渣漿泵輸送濃度過高的漿體時會出現效率下降、磨損加劇甚至設備損壞等問題，根本原因涉及流體特性、泵體設計和材料限制等多個方面。以下是具體分析及解決方案：

一、濃度過高的定義

臨界濃度：通常指固液混合物中固體質量分數超過40%~60%（視顆粒密度和粒徑而定）。 

直觀表現：漿體流動性顯著下降，呈現類似膏狀的黏稠狀態。

二、不能輸送高濃度漿體的核心原因

1.流體特性變化

黏度劇增
高濃度漿體趨向非牛頓流體（如賓漢塑性體），泵送需克服屈服應力，導致：

葉輪內部流道堵塞，流量驟降。

電機超載（電流升高20%~50%）。

案例：某選礦廠輸送65%濃度的鐵礦漿時，泵效率從70%降至35%。

2.水力性能限制

揚程-流量曲線惡化
高濃度下泵的Q-H曲線陡降，實際揚程可能不足設計值的50%：

| 濃度 | 清水 | 30% | 50% ||------|------|-----|-----|| 揚程 | 30m  | 25m | 15m |

 

汽蝕風險：漿體流動性差導致進口負壓區補料不足，引發汽蝕。

3. 機械磨損加劇

固體顆粒沖擊
濃度越高，單位時間內沖擊葉輪/護板的顆粒數量呈指數增長：

普通Cr26材質葉輪壽命從8000小時（30%濃度）降至1000小時（60%濃度）。

密封失效：高濃度漿體更易侵入機械密封面，加速磨損。

4.配套系統問題

 

管道沉積
流速＜臨界沉降流速（通常1.8~3m/s）時，管道底部會形成固體沉積層，進一步增加阻力。

喂料困難：普通料倉易出現"鼠洞"現象，導致泵吸料不均。

三、解決方案（根據濃度分級處理）

1. 濃度40%~60%

泵型改造

換用寬流道葉輪（如天標泵業泵的濃漿泵），通過能力提升30%。

采用變頻調速匹配流量-揚程需求。

材料升級

葉輪/護板改用橡膠襯里或陶瓷貼片（耐顆粒沖擊）。

系統優化

管道加裝空氣助吹裝置防止沉積。

2. 濃度60%~75%

專用設備

選用濃漿泵或隔膜泵（如GEHO活塞泵），可輸送濃度達70%的膏體。

采用剪切稀釋設計（如Netzsch的螺桿泵）。

 

輔助措施

添加減阻劑（如聚丙烯酰胺）降低表觀黏度。

3. 濃度＞75%

非泵送方案

改用皮帶輸送機+螺旋給料機組合。

考慮管道攪拌輸送系統（如FLSmidth的PSI系統）。

四、選型計算關鍵參數

臨界濃度驗算

Cw=ρs(ρm−ρl)ρm(ρs−ρl)×100%Cw=ρm(ρs−ρl)ρs(ρm−ρl)×100%

ρsρs：固體密度（如鐵礦取4.8t/m³）

ρmρm：混合密度

ρlρl：液體密度

功率修正系數

濃度	修正系數
30%	1.1
50%	1.5
70%	2.0

五、維護建議

濃度監控：安裝在線密度計（如科隆的Optisens系列）。

預防性更換：葉輪厚度磨損至原尺寸2/3時強制更換。

潤滑調整：高濃度工況下軸承潤滑周期縮短30%。

六、典型故障對照表

現象	濃度關聯性	解決方案
電流波動大	濃度不均	增加攪拌均化槽
出口壓力脈動	汽蝕	降低安裝高度或增壓喂料
軸承頻繁損壞	軸向力增大	改用推力軸承+平衡鼓設計

 

通過合理選型和系統優化，渣漿泵可適度提高輸送濃度，但超過60%時建議改用正位移泵或機械輸送方案。實際應用中需通過流變特性測試確定漿體的泵送可行性。