How to choose the right mud pump parts?

Em muitos setores, como extração de petróleo, mineração, construção civil e tratamento de esgoto, as bombas de lama desempenham um papel fundamental e insubstituível para garantir o bom funcionamento de todo o processo de engenharia. A seleção precisa e científica das peças da bomba de lama visa garantir a operação estável do equipamento, melhorar a eficiência operacional, controlar custos e cumprir os requisitos de proteção ambiental. A aplicação de bombas de lama em diversos setores deve superar os principais elos.

Fatores-chave na seleção de peças de bomba de lama

1.Caracterização da lama

(1)Concentração e conteúdo de partículas

A concentração da lama e a quantidade de partículas contidas na bomba de lama têm um impacto significativo na operação da bomba. Em condições de alta concentração de lama, o número de partículas sólidas por unidade de volume aumenta significativamente, o que piora significativamente o fluxo de lama e dificulta o bombeamento direto. Nesse momento, a bomba precisa superar uma resistência maior ao empurrar o fluxo de lama, pois os veículos na lama na estrada exigem que as bombas de lama tenham uma potência de saída mais alta e uma capacidade de conversão de energia mais eficiente para garantir que a lama possa ser sustentada e transportada de forma estável.

Ao selecionar lama peças da bombaO material das peças de transbordamento deve priorizar materiais de liga de alta dureza e alta resistência ao desgaste, como a liga de alto cromo. Com sua excelente dureza e resistência ao desgaste, a liga de alto cromo pode resistir eficazmente à erosão de partículas e prolongar a vida útil das peças. Ao mesmo tempo, para o projeto do impulsor, é possível aumentar adequadamente a espessura da pá, otimizar o formato da pá e utilizar tecnologia de revestimento antidesgaste para aumentar ainda mais a resistência ao desgaste e ao impacto do impulsor, garantindo assim que o desempenho da bomba permaneça confiável em ambientes de lama multipartículas de alta concentração.

(2)pH e corrosividade

Algumas indústrias utilizam polpas com forte acidez e alcalinidade, apresentando evidente corrosividade. Por exemplo, na produção química de tratamento de águas residuais ácidas, na descarga de águas residuais ácidas de minas e em alguns processos especiais de mineração de metais com conexões de transporte de polpa alcalina, as bombas de polpa ficam imersas por muito tempo em um meio corrosivo, apresentando sérios riscos de corrosão. Polpas fortemente ácidas ou alcalinas reagem quimicamente com o corpo da bomba, impulsor, vedações e outras peças metálicas, e erodem gradualmente a superfície das peças, de modo que a espessura da parede das peças diminui e sua resistência diminui.

Para peças em contato com lama corrosiva, a escolha do material é crucial. Em contato com lama ácida, o aço inoxidável 316L, o Hastelloy e outros materiais apresentam boa resistência a ácidos, o que pode formar uma densa película de passivação em ambientes ácidos, impedindo que o ácido corroa ainda mais a matriz metálica. Em ambientes alcalinos, as ligas à base de níquel apresentam excelente resistência à corrosão alcalina, o que protege eficazmente a integridade estrutural das peças. Além disso, o material das vedações também precisa ser cuidadosamente selecionado. Viton, PTFE e outros materiais com excelente estabilidade química podem manter um bom desempenho de vedação em ambientes ácidos e alcalinos, evitando vazamentos de lama e garantindo a operação segura e estável da bomba.

(3)Temperatura e viscosidade

A variação da temperatura da lama tem um impacto direto e significativo em sua viscosidade, o que, por sua vez, afeta a eficiência da bomba de lama. Na operação de extração de petróleo em poços profundos, com o aumento da profundidade de perfuração, a temperatura do estrato aumenta gradualmente, assim como a temperatura da lama. Com o aumento da temperatura, o movimento térmico entre as moléculas da lama aumenta e a coesão diminui, resultando em menor viscosidade e maior fluidez. Isso parece ser favorável ao bombeamento, mas, na verdade, a alta temperatura pode desencadear a evaporação da água e a precipitação de gás na lama, o que causará cavitação e danos ao impulsor e a outras partes da lama.

Por outro lado, em alguns ambientes de baixa temperatura de operações de engenharia, como o transporte de rejeitos de minas no inverno e a construção de estacas na região norte, a temperatura da lama é muito baixa, a viscosidade aumenta drasticamente, a fluidez se deteriora e a resistência ao bombeamento aumenta drasticamente. Isso exige que a bomba de lama tenha uma potência maior para superar a resistência, evitando que a lama congele em baixas temperaturas, afetando a partida e a operação normais da bomba. Além disso, é necessário equipar a bomba com dispositivos de aquecimento ou isolamento adequados.

Do ponto de vista do encaixe das peças, para ambientes de alta temperatura, o corpo da bomba pode ser usado para aço de liga de alta temperatura, para garantir que a resistência estrutural não seja afetada por altas temperaturas; impulsor, eixo e outros componentes-chave com um pequeno coeficiente de expansão térmica do material, para evitar a expansão e contração térmicas, resultando em um declínio na precisão do encaixe. Para condições de baixa temperatura e alta viscosidade, o tubo de entrada de grande diâmetro pode ser selecionado para reduzir a taxa de fluxo de lama e a resistência ao fluxo; o impulsor adota um design aerodinâmico especial para otimizar o caminho do fluxo de lama e melhorar a eficiência do bombeamento. Além disso, também pode ser considerado adicionar um dispositivo de mistura na extremidade de entrada da bomba, pré-misturando a lama de alta viscosidade, para que seja misturada uniformemente para reduzir a viscosidade e facilitar o bombeamento.

sim.Fatores importantes na seleção de componentes

1.Corpo da bomba e impulsor

(1)Seleção de materiais

O corpo da bomba e o impulsor, como partes centrais do fluxo da bomba de lama, estão diretamente sujeitos à abrasão, abrasão e corrosão da lama, sendo a adequação dos seus materiais de extrema importância. Em fundações de estacas de engenharia de construção em geral, transporte inicial de rejeitos de minas de pequeno porte e outras condições, se a concentração de polpa for relativamente baixa, partículas finas e o pH estiver próximo do neutro, o corpo da bomba e o impulsor de ferro fundido comum podem atender às necessidades básicas.

No entanto, quando confrontado com condições exigentes e adversas, como mineração de petróleo e transporte de polpa química, o aço inoxidável apresenta excelentes vantagens de desempenho. No processo de perfuração de petróleo, a lama de fundo de poço não só contém partículas de rocha de alta dureza, como também pode ser misturada com fluidos corrosivos do estrato. Neste momento, o corpo da bomba e o impulsor de aço inoxidável apresentam excelente resistência à corrosão, para resistir à erosão de vários produtos químicos na lama, garantindo a integridade estrutural dos componentes e uma operação estável a longo prazo. Sua alta dureza e desempenho de resistência ao desgaste também podem lidar eficazmente com a abrasão de alta velocidade de partículas de rocha, reduzir o desgaste, prolongar a vida útil e reduzir o tempo de inatividade e as perdas de custo causadas pela substituição frequente de peças.

Para condições de trabalho extremas, como tratamento de águas residuais ácidas em minas e transporte de lamas metálicas altamente concentradas, o material de liga torna-se uma excelente escolha. A liga com alto teor de cromo contém uma grande quantidade de cromo, capaz de formar uma película de óxido densa e resistente na superfície. Essa película de óxido atua como um "escudo" sólido, bloqueando eficazmente a invasão de partículas ácidas, alcalinas e de minério de alta dureza, e aumenta significativamente a resistência ao desgaste e à corrosão do corpo da bomba e do impulsor, garantindo que as bombas de polpa operem de forma confiável em ambientes severos e forneçam suporte sólido para o avanço contínuo de processos industriais críticos. Ela fornece suporte sólido para a promoção contínua de processos industriais essenciais.

(2)Projeto estrutural

O canal de fluxo tradicional em concha de caracol adota um projeto de expansão gradual de acordo com o princípio da dinâmica de fluidos, o que pode fazer a lama fluir através do canal de fluxo, a taxa de fluxo é reduzida suavemente e a energia cinética é convertida em energia de pressão estática com alta eficiência, o que reduz a perda de energia e melhora a eficiência do bombeamento. Em termos de estrutura do impulsor, o impulsor fechado com design de precisão de pás e tampa da roda, na indústria química fina, processamento de alimentos e outras indústrias, que têm requisitos rigorosos em taxa de fluxo e precisão de controle de altura, o impulsor fechado é capaz de transportar lama com precisão para garantir um processo de produção estável e eficiente. Os impulsores semiabertos, por outro lado, aumentam a adaptabilidade a lamas contendo uma pequena quantidade de impurezas, mantendo um certo grau de capacidade de conversão de energia. Em cenários como recuperação secundária de rejeitos de mina e drenagem de pequenos canteiros de obras, os impulsores semiabertos permitem que partículas de um determinado tamanho passem suavemente, evitando que impurezas obstruam o canal de fluxo e garantindo que as operações de bombeamento continuem. Com sua estrutura simples e aberta, o impulsor aberto apresenta excelente capacidade de fluxo e não apresenta riscos de grandes impurezas sólidas. Sob condições de carga pesada, como transporte de polpa grossa em mineração de grande porte e extração de polpa com alto teor de areia em dragagem de rios, o impulsor aberto pode operar de forma eficiente e estável para garantir o bom andamento do projeto.

2.Material e resistência do eixo

Como componente-chave da bomba de lama para transmitir torque e acionar o impulsor, o eixo precisa suportar enormes forças de torção, força radial e carga de vibração causadas por desequilíbrio do impulsor, impacto de lama e outros fatores. Em condições de alta resistência e operação contínua por longo tempo, é adequado selecionar eixos de aço-liga de alta resistência. O processo de tratamento de superfície também é indispensável para melhorar o desempenho do eixo. O tratamento de nitretação comum pode formar uma camada de nitretação na superfície do eixo com dureza extremamente alta, forte resistência ao desgaste e certa resistência à corrosão. Essa camada de nitretação reduz efetivamente a taxa de desgaste e prolonga a vida útil do eixo quando entra em contato com a polpa e as vedações.

3.Tipos e características de válvulas

A função principal da válvula de retenção é garantir o fluxo unidirecional da polpa, prevenindo efetivamente o refluxo da polpa durante o desligamento ou flutuações de pressão. A válvula de retenção de giro comum, contando com a gravidade da aba da válvula e o impacto do fluxo do fluido, abre e fecha automaticamente. Na saída da bomba de lama da rede de oleodutos, quando a bomba está funcionando normalmente, a aba de lama de alta pressão, o fluxo suave para a rede de oleodutos; uma vez que a bomba desliga acidentalmente, a aba da válvula sob a ação da gravidade cai rapidamente para fechar, para evitar que a rede de oleodutos no refluxo de lama de volta para a cavidade da bomba, para evitar danos à reversão do impulsor da bomba, as partes internas da bomba do impacto, para garantir que todo o sistema de transporte seja seguro e estável para o fornecimento contínuo e confiável de óleo para fornecer uma garantia sólida.

A válvula de segurança atua como uma "proteção" do sistema de bombeamento de lama, protegendo-o constantemente contra a ameaça de sobrepressão. Na produção química de reator de polpa de alta pressão que suporta o sistema de bombeamento de polpa, se o fluxo do processo for anormal, resultando em um aumento acentuado na pressão de saída da bomba, além da válvula de segurança definir a pressão inicial, a válvula de segurança abre rapidamente, parte da polpa é descarregada para a área segura, reduzindo a pressão do sistema em tempo hábil, para evitar a ruptura do corpo da bomba, a tubulação devido à sobrepressão, desencadeando vazamentos graves e acidentes de explosão, para garantir a segurança da vida do pessoal e a integridade das instalações de produção. Para a operação segura da produção química.

A válvula reguladora visa obter o fluxo de lodo, a regulação da pressão e o controle precisos de "dona de casa inteligente". No sistema de bomba de transferência de lodo de uma estação de tratamento de esgoto urbano, diante da demanda dinâmica de fluxo e pressão de lodo em diferentes momentos e em diferentes processos de tratamento, a válvula reguladora ajusta precisamente a abertura da válvula de acordo com as instruções do sistema de controle por meio de atuadores elétricos, pneumáticos ou hidráulicos. Assim como no processo de desidratação de lodo, quando é necessário aumentar a pressão de transporte do lodo, a válvula de controle fecha automaticamente a área do acelerador, aumentando a pressão; na alimentação do tanque de armazenamento de lodo, aumenta-se a abertura, o controle de fluxo suave, garantindo que todo o processo de tratamento de esgoto seja eficiente e opere de forma ordenada, melhorando a qualidade e a eficiência do tratamento de esgoto.