این مقاله به برخی از متغیرهایی که باید در هنگام مشخص کردن دوغاب و انتخاب پمپ مناسب برای انتقال آن دوغاب در یک کارخانه در نظر گرفته شود، بحث خواهد کرد. این قطعی نیست و به هیچ وجه بررسی کاملی از جابجایی دوغاب با پمپاژ نیست، بلکه به منظور ارائه برخی اطلاعات مفید و یک نقطه شروع خوب برای بررسی مواردی است که باید در نظر گرفته شود.
خلاصه
پمپاژ دوغاب اغلب می تواند منجر به انسداد یا خرابی تجهیزات شود. کار طراح این است که تمام عوامل هر موقعیت را ارزیابی کند، از جمله ترجیحات مشتری و سایت موجود برای طراحی یک سیستم و انتخاب پمپی که به اندازه کافی قوی باشد تا انسداد را به حداقل برساند و تعمیر و نگهداری را برای اپراتورها به همان اندازه که سرمایه اجازه می دهد آسان می کند در حالی که یک سیستم را ارائه می دهد.
موارد مورد ملاحظه در انتخاب پمپ دوغاب
نوع دوغاب
دوغاب چیست؟ به طور معمول، اصطلاح دوغاب برای اشاره به مخلوطی از مایع و جامد یا ترکیبی از جامدات استفاده می شود. این مایع اغلب به عنوان مایع حامل نامیده می شود و در بیشتر موارد آب است، اگرچه می تواند هر چیزی از محلول اسید (مثلا اسید نیتریک) تا هیدروکربن (مثلا دیزل) باشد.
دوغاب ها را می توان به طور کلی به دو نوع تقسیم کرد: دوغاب ته نشین و غیر ته نشین. این توصیف بر اساس ماهیت جامد(ها) است. دوغاب های ته نشین نشده حاوی جامداتی هستند که از ذرات ریز تشکیل شده اند که وقتی انرژی اختلاط اعمال شده متوقف می شود تا حد زیادی در حالت تعلیق باقی می مانند. دوغاب های ته نشین، همانطور که از نام آن پیداست، حاوی مواد جامدی هستند که ذرات آنها با پایان یافتن انرژی اختلاط اعمال شده، ته نشین می شوند. از دیدگاه یک طراح، دانستن نوع دوغاب مهم است. به عنوان مثال، دوغاب های غیر ته نشین را می توان تحت شرایط جریان آرام حمل کرد، در حالی که شرایط جریان آشفته برای ته نشینی دوغاب ها، به ویژه در مقاطع افقی، مورد نیاز است.
انواع پمپ
مانند بسیاری از وظایف پمپ، می توان از هر دو پمپ دوار و جابجایی مثبت استفاده کرد. موارد زیر برخی از جنبه هایی است که باید هنگام انتخاب نوع پمپ برای دوغاب خود در نظر بگیرید. با این حال، همیشه قبل از تصمیم گیری نهایی، با تامین کنندگان متخصص پمپ مشورت کنید.
پمپ های گریز از مرکز
رایج ترین پمپ هایی که به طور کلی مورد استفاده قرار می گیرند، پمپ های گریز از مرکز هستند. هنگام تعیین این نوع پمپ، حداقل باید موارد زیر در نظر گرفته شود:
- نوع پروانه – از نوع پروانه فرورفته می توان استفاده کرد، طراحی آن تماس بین ذرات و پروانه را به حداقل می رساند و در نتیجه سایش پروانه را به حداقل می رساند در حالی که روی ذرات ملایم است. می توان از انواع پروانه باز استفاده کرد، زیرا به طور کلی تمیز کردن و نگهداری آنها آسان تر است. پروانه های بسته اغلب به عنوان دارای بهترین کارایی در نظر گرفته می شوند اما تمیز کردن آنها دشوار است. ضخامت باید سایش مناسب داشته باشد. همچنین باید هرگونه ضربه ناشی از سرعت پروانه مورد نیاز را در نظر بگیرید.
- نوع پوشش – می توان از روکش های فلزی استفاده کرد. اینها ممکن است با لاستیک برای محافظت بیشتر یا به عنوان یک بخش سایش قربانی پوشیده شوند. روکش های اسپلیت را نیز می توان در نظر گرفت، اما این می تواند گران باشد. ضخامت باید سایش مناسب داشته باشد.
- فاصله ها – پمپ های گریز از مرکز دوغاب باید فاصله های بیشتری نسبت به پمپ های مایع خالص داشته باشند تا اجازه عبور مواد جامد را بدهند و همچنین سرعت داخل پمپ را کاهش دهند و در نتیجه سایش را به حداقل برسانند.
اینها تنها برخی از مواردی است که هنگام انتخاب پمپ گریز از مرکز برای کار دوغاب باید در نظر گرفت. در ارتباط مستقیم با فروشنده پمپ، طراح باید بهترین گزینه ها را برای سیستم خود انتخاب کند. آنها همچنین باید هر گونه تأثیری را که بر روی شفت و آب بندی ها وارد می شود در نظر بگیرند و اطمینان حاصل کنند که هیچ مشکلی در مورد کاویتاسیون وجود نخواهد داشت.
پمپ های گریز از مرکز، دستگاه های هد دیفرانسیل هستند و بنابراین، هد تولید شده بر اساس ویژگی های سیال است.
پمپ های جابجایی مثبت
انواع مختلفی از پمپ‌های جابجایی مثبت وجود دارد که ممکن است در پمپاژ دوغاب مورد استفاده قرار گیرند: پمپ‌های دیافراگمی با هوا، پمپ‌های پریستالتیک، لوب چرخشی، پمپ‌های حفره پیشرونده و پمپ‌های دیافراگمی پیستونی. ارزیابی همه اینها به همان میزان پمپ گریز از مرکز در بالا، کار مهمی است و خارج از محدوده این مقاله است.
پمپ های جابجایی مثبت (PD) عموماً برای سیالات مفید هستند که رفتار شبه پلاستیکی را نشان می دهند. پمپ ها برای غلبه بر مقاومت اولیه در برابر جریان مجهزتر هستند. معمولاً در مقایسه با پمپ های گریز از مرکز با سرعت کمتری کار می کنند و در نتیجه نسبت به ذرات جامد ملایم تر هستند. با این حال، برخی از پمپ‌های PD برای تولید تلفات شتاب شناخته شده‌اند که باید در نظر گرفته شوند.
پمپ های دیافراگمی هوا محور
به طور کلی، میتوان گفت که پمپ های دیافراگمی هوا محور برای جابجایی دوغاب مناسب است. با این حال، مانند پمپ های گریز از مرکز، سایش و فرسایش می تواند یک مشکل باشد، به ویژه در مورد توپ ها و صندلی هایی که بخشی از مجموعه شیر چک را تشکیل می دهند. اگر مواد مناسب انتخاب نشود، توپ‌ها می‌توانند به نقطه‌ای فرسایش داده شوند که دیگر به درستی آب‌بندی نشوند و باعث می‌شود پمپ کارایی لازم را نداشته باشد. همین افکار را می توان در مورد پمپ های دیافراگمی پیستونی نیز به کار برد.
مواردی که باید در نظر گرفته شوند (به طور خاص مربوط به جابجایی دوغاب) عبارتند از مواد مونتاژ شیر چک. مواد دیافراگم؛ و فاصله ها (حداکثر اندازه ذراتی که پمپ می تواند تحمل کند).
پمپ های پریستالتیک
پمپ های پریستالتیک جایگزین پمپ های دیافراگمی هوا محور هستند. بر خلاف پمپ های دیافراگمی، هیچ توپ یا شیر چکی برای نگهداری وجود ندارد. به بیان ساده، تنها چیزهایی که نیاز به تعمیر و نگهداری دارند، موتور و لوله هستند. مزیت اصلی این نوع پمپ قابلیت رسیدگی به دوغاب تا 80% وزنی بر وزن جامد است (این بالاترین مقداری است که ادعا شده است و باید با فروشنده پمپ شما تأیید شود). یک عامل محدود کننده در انتخاب آن، حداکثر فشار تخلیه است، و این در نهایت توسط خواص لوله محدود می شود. مواردی که باید در نظر بگیرید شامل مواد لوله (از این رو عمر لوله) و حداکثر فشار تخلیه است.
پمپ دنده، لوب و ECP
در این نوع پمپ ها، سیال در فضاهای بین دندانه های پمپ دنده، لوب ها یا پیستون ها حرکت می کند. آنها معمولاً برای دوغاب هایی با ذرات نرم مشخص می شوند. پمپ های ECP به دلیل برخورد خوب با دوغاب هایی که حاوی مواد جامد هستند که به راحتی ته نشین می شوند، شناخته شده اند، زیرا پس از شروع مجدد جریان، می توان آنها را جمع کرد. فاصله ها معمولاً در این نوع پمپ ها بسیار تنگ است و هر دوغابی که حاوی مواد جامد ساینده باشد باعث سایش بیش از حد این پمپ ها می شود.
مواردی که باید در نظر گرفته شوند عبارتند از نوع دوغاب و ویژگی های جامد.
پمپ های حفره ای پیشرونده
این پمپ که به طور گسترده در صنایع فاضلاب و فرآیند استفاده می شود، برای جابجایی دوغاب ها به خوبی شناخته شده است. برای بهبود مقاومت در برابر سایش در حین پمپاژ دوغاب، روتور ممکن است پوشش داده شود. هرچه مواد جامد موجود در دوغاب ساینده‌تر باشند، عملکرد آهسته‌تر پمپ بهتر است، یعنی پمپ بزرگ‌تری انتخاب کنید و با سرعت کمتری کار کنید. به علاوه، اگر پمپ کندتر کار کند، ممکن است مواد جامد از حالت تعلیق خارج شده و باعث انسداد در پمپ شوند.
مواردی که باید در نظر گرفته شوند عبارتند از ویژگی های جامد (اندازه و سایندگی)، نوع دوغاب (آیا آنها به راحتی ته نشین می شوند؟) و آرایش آب بندی.
نتیجه
انتخاب یک پمپ مناسب برای کاربرد دوغاب می تواند کاری دشوار باشد. متغیرهای زیادی برای بررسی وجود دارد که در این مقاله به برخی از آنها اشاره شده است. پیام اصلی این است که اطمینان حاصل شود که مواد جامد در حالت تعلیق باقی می مانند و سایش و انسداد را به حداقل می رساند. موارد فوق فقط برای بحث و اهداف راهنمایی کلی ارائه شده است. برای موارد خاص، باید تا حد امکان اطلاعات بیشتری در مورد مایع حامل و مواد جامد جمع آوری کنید و گزینه ها را با فروشنده مربوطه پمپ در میان بگذارید.
5 نکته ضروری برای انتخاب بهترین پمپ دوغاب
انتخاب پمپ دوغاب مناسب برای کاربرد مورد انتظار شما می تواند کار دشواری باشد. پمپ های دوغاب تقریباً در همه صنایع یافت می شوند و نقش مهمی در بسیاری از فرآیندها دارند. 5 جنبه کلیدی برای تعیین پمپ دوغاب مناسب عبارتند از: طراحی پمپ دوغاب، مواد ساخت پمپ، استقرار پمپ دوغاب، آب بندی پمپ دوغاب، و اندازه صحیح قدرت پمپ دوغاب.
-
طراحی پمپ دوغاب
طراحی یک پمپ اسلاری (دوغاب) برای اطمینان از اینکه جنبه های ساینده و اغلب خورنده دوغاب باعث تخریب پروانه نمی شود بسیار مهم است. علاوه بر این، دوغاب و لجن ممکن است حاوی جامدات پیش بینی نشده بزرگی باشند که به طور اجتناب ناپذیر بسیاری از انواع پمپ ها را مسدود می کند. از آنجایی که اکثر پمپ های گریز از مرکز دارای پروانه ای با تلرانس نزدیک به حلزون هستند، ماهیت ساینده و گاهی خورنده دوغاب به سرعت باعث ساییدگی و از بین رفتن تلرانس می شود. این به نوبه خود باعث می شود پمپ قابلیت مکش خود را از دست بدهد. این باعث خرابی گسترده پمپ های دوغاب به همراه تعمیر و نگهداری و قطعات یدکی پرهزینه می شود.
-
مواد سازنده پمپ دوغاب
انتخاب ماده مناسب برای پمپ دوغاب یکی دیگر از فرآیندهای حیاتی برای تعیین پمپ مناسب برای کار با دوغاب است. اگر دوغاب بسیار ساینده با pH خنثی باشد، بهترین ماده ساختمانی Hi-Chrome است. این متالورژی دارای بالاترین سختی برینل است که می تواند ماهیت ساینده دوغاب را تحمل کند. از طرف دیگر، اگر دوغاب نه تنها ساینده است، بلکه PH پایینی نیز دارد، بهتر است از یک ساختار فولادی ضد زنگ دوبلکس استفاده کنید. این ماده برای پمپ دوغاب بهترین است تا در مقابل مواد سوزاننده مانند اسید مقاومت کند و در عین حال سطح برینل بالایی داشته باشد.
-
روش استقرار پمپ دوغاب
تعیین استقرار ایده آل یک پمپ دوغاب گام مهمی در تعیین راه اندازی ایده آل است. سه روش اصلی استقرار پمپ دوغاب عبارتند از پمپ های شناور، پمپ های مکش غرقابی و پمپ های خود پراینگ.
-
مهر و موم پمپ دوغاب
بر اساس ماهیت ساینده دوغاب، انتخاب مهر و موم ایده آل مهم است. مهر و موم پمپ دوغاب باید دارای سطوح سخت شده از کاربید سیلیکون یا کاربید تنگستن باشد.
-
اندازه قدرت پمپ دوغاب
تعیین اندازه پمپ دوغاب مناسب و توان مورد نیاز برای کاربرد شما بسیار مهم است. بر اساس ماهیت ساینده دوغاب ها، انتخاب اندازه پمپی که به پمپ اجازه می دهد تا با سرعت کافی آهسته کار کند تا طول عمر پمپ دوغاب را طولانی تر کند، مهم است. RPM ایده آل برای راه اندازی یک پمپ دوغاب بین 900-1200 RPM است. هنگامی که شروع به تجاوز از این سرعت کنید، عمر پمپ به طور قابل توجهی کاهش می یابد زیرا نقاط سایش در پمپ دوغاب اساسا سندبلاست می شوند.
منابع:
