How to choose the right mud pump parts?

Во многих отраслях промышленности, таких как добыча нефти, горнодобывающая промышленность, строительство зданий и очистка сточных вод, грязевые насосы играют незаменимую ключевую роль в обеспечении бесперебойной работы всего инженерного процесса. Точный и научный выбор деталей грязевых насосов обеспечивает стабильную работу оборудования, повышает эксплуатационную эффективность, контроль затрат и практикует требования по охране окружающей среды высшего приоритета, является ли применение грязевых насосов в различных отраслях промышленности, необходимо преодолеть ключевые связи.

一.Ключевые факторы при выборе деталей для бурового насоса

1.Характеристика пульпы

(1)Концентрация и содержание частиц

Концентрация шлама и количество частиц, содержащихся в шламовом насосе, оказывают значительное влияние на работу шламового насоса. В условиях высокой концентрации грязи, что означает, что количество твердых частиц на единицу объема значительно увеличивается, что значительно ухудшает поток грязи, затрудняет прямую перекачку. В это время насосу необходимо преодолевать большее сопротивление при проталкивании потока грязи, как транспортные средства в грязи на дороге, что требует от грязевых насосов более высокой выходной мощности и более эффективной способности преобразования энергии, чтобы гарантировать, что грязь может быть устойчивой, стабильной для транспортировки.

При выборе грязи детали насоса, материал переливных деталей должен отдавать приоритет сплавным материалам с высокой твердостью и износостойкостью, таким как сплав с высоким содержанием хрома. Благодаря своей превосходной твердости и износостойкости сплав с высоким содержанием хрома может эффективно противостоять эрозии частиц и продлевать срок службы деталей. В то же время, для конструкции рабочего колеса вы можете соответствующим образом увеличить толщину лопасти, оптимизировать форму лопасти и использовать технологию противоизносного покрытия для дальнейшего повышения износостойкости и ударопрочности рабочего колеса, чтобы гарантировать, что производительность насоса по-прежнему надежна в среде высококонцентрированной многочастичной пульпы.

(2)pH и коррозионная активность

В некоторых отраслях промышленности используется шлам с сильной кислотностью и щелочностью, демонстрирующий очевидную коррозионную активность. Например, в химическом производстве очистки кислотных сточных вод, сброса кислотных сточных вод из шахт и некоторых специальных процессах добычи металлов щелочных шламовых транспортировочных звеньев, шламовые насосы в течение длительного времени погружены в такую коррозионную среду, сталкиваясь с серьезными рисками коррозии. Сильнокислотный или щелочной шлам будет вступать в химическую реакцию с корпусом насоса, рабочим колесом, уплотнениями и другими металлическими деталями и постепенно разъедать поверхность деталей, так что толщина стенок деталей истончается, а прочность деталей снижается.

Для деталей, контактирующих с едкой грязью, выбор материала имеет решающее значение. При столкновении с кислотной суспензией нержавеющая сталь 316L, Hastelloy и другие материалы показывают хорошую кислотостойкость, которая может образовывать плотную пассивирующую пленку в кислотных средах, предотвращая дальнейшее разрушение металлической матрицы кислотой. В щелочных средах сплавы на основе никеля обладают превосходной устойчивостью к щелочной коррозии, что эффективно защищает структурную целостность деталей. Кроме того, материал уплотнений также необходимо тщательно выбирать, Viton, PTFE и другие материалы с превосходной химической стабильностью могут поддерживать хорошие уплотнительные характеристики в кислотных и щелочных средах, предотвращая утечку шлама, обеспечивая безопасную и стабильную работу насоса.

(3)Температура и вязкость

Изменение температуры бурового раствора оказывает прямое и значительное влияние на его вязкость, что в свою очередь влияет на эффективность работы бурового насоса. В скважинной операции по добыче нефти с увеличением глубины бурения температура пласта постепенно повышается, а также повышается температура бурового раствора. Когда температура повышается, тепловое движение между молекулами бурового раствора увеличивается, сцепление уменьшается, что приводит к снижению вязкости и повышению текучести. Это кажется благоприятным для перекачивания, но на самом деле высокая температура может вызвать испарение воды и осаждение газа в буровом растворе, что вызовет кавитацию и повреждение рабочего колеса и других частей бурового раствора.

Напротив, в некоторых низкотемпературных условиях инженерных работ, таких как зимняя транспортировка хвостов шахт, строительство свай в северном регионе, температура бурового раствора слишком низкая, вязкость резко увеличивается, текучесть ухудшается, сопротивление перекачки резко увеличивается. Это требует, чтобы буровой насос имел большую мощность для преодоления сопротивления, в то же время, чтобы предотвратить замерзание бурового раствора при низких температурах, влияющее на нормальный запуск и работу насоса, но также необходимо оснастить его соответствующим нагревательным или изоляционным устройством.

С точки зрения подгонки деталей, для высокотемпературной среды корпус насоса может быть использован для высокотемпературной легированной стали, чтобы гарантировать, что прочность конструкции не будет затронута высокой температурой; рабочее колесо, вал и другие ключевые компоненты с малым коэффициентом теплового расширения материала, чтобы предотвратить тепловое расширение и сжатие, приводящее к снижению точности подгонки. Для низкотемпературных и высоковязких условий можно выбрать впускную трубу большого диаметра, чтобы уменьшить скорость потока бурового раствора и сопротивление потоку; рабочее колесо принимает специальную обтекаемую конструкцию, чтобы оптимизировать путь потока бурового раствора и повысить эффективность перекачки. Кроме того, можно также рассмотреть возможность добавления смесительного устройства на входном конце насоса, предварительно смешивая буровой раствор высокой вязкости, чтобы он был равномерно смешан для снижения вязкости и облегчения перекачки.

二.Важные факторы при выборе компонентов

1.Корпус насоса и рабочее колесо

(1)Выбор материала

Корпус насоса и рабочее колесо, как основные части потока грязевого насоса, напрямую подвергаются размыванию, истиранию и коррозии грязи, и пригодность их материалов имеет первостепенное значение. В общем строительстве, строительстве свайного фундамента, начальной транспортировке небольших шахтных хвостов и других условиях, если концентрация шлама относительно низкая, мелкие частицы и pH близки к нейтральному, обычный чугунный корпус насоса и рабочее колесо могут удовлетворить основные потребности.

Однако, столкнувшись с такими сложными, суровыми условиями, как добыча нефти, транспортировка химического шлама, нержавеющая сталь демонстрирует превосходные эксплуатационные преимущества. В процессе бурения нефтяных скважин буровой раствор не только содержит частицы породы высокой твердости, но также может смешиваться с коррозионными пластовыми жидкостями, в это время корпус насоса из нержавеющей стали и рабочее колесо с превосходной коррозионной стойкостью, чтобы противостоять эрозии различных химикатов в буровом растворе, чтобы гарантировать, что компоненты структурной целостности долгосрочного стабильного функционирования. Его высокая твердость и износостойкость также могут эффективно справляться с высокоскоростным размыванием частиц породы, уменьшать износ, продлевать срок службы и сокращать время простоя и потери затрат, вызванные частой заменой деталей.

Для экстремальных рабочих условий, таких как очистка кислотных сточных вод в шахтах и транспортировка высококонцентрированных металлических шламов, сплав становится отличным выбором. Высокохромистый сплав содержит большое количество хрома, может образовывать плотную и прочную оксидную пленку на поверхности, эта оксидная пленка подобна твердому «щиту», эффективно блокируя проникновение кислот, щелочей и частиц руды высокой твердости, и значительно повышает износостойкость и коррозионную стойкость корпуса насоса и рабочего колеса, чтобы гарантировать, что шламовые насосы надежно работают в суровых условиях, и обеспечивают надежную поддержку для постоянного продвижения критических промышленных процессов. Он обеспечивает надежную поддержку для постоянного продвижения ключевых промышленных процессов.

(2)Структурное проектирование

Традиционный канал потока раковины улитки принимает конструкцию постепенного расширения в соответствии с принципом гидродинамики, что может заставить грязь течь через канал потока, скорость потока плавно снижается, а кинетическая энергия преобразуется в энергию статического давления с высокой эффективностью, что снижает потери энергии и повышает эффективность перекачки. С точки зрения структуры рабочего колеса, закрытое рабочее колесо с точной конструкцией лопастей и колпака колеса, в тонкой химической промышленности, пищевой промышленности и других отраслях, которые предъявляют строгие требования к скорости потока и точности управления напором, закрытое рабочее колесо способно точно транспортировать пульпу, обеспечивая стабильный и эффективный производственный процесс. Полуоткрытые рабочие колеса, с другой стороны, повышают приспособляемость к пульпам, содержащим небольшое количество примесей, сохраняя при этом определенную степень способности преобразования энергии. В таких сценариях, как вторичное извлечение хвостов шахт и осушение небольших строительных площадок, полуоткрытые рабочие колеса позволяют частицам определенного размера плавно проходить, предотвращая засорение канала потока примесями и гарантируя непрерывность операций перекачки. Благодаря своей простой и открытой конструкции открытое рабочее колесо демонстрирует превосходную пропускную способность и не боится крупных твердых примесей. В условиях высокой нагрузки, таких как транспортировка грубого шлама в крупномасштабной горнодобывающей промышленности и извлечение шлама с высоким содержанием песка при дноуглубительных работах на реках, открытое рабочее колесо может работать эффективно и стабильно, обеспечивая плавный ход проекта.

2.Материал и прочность вала

Как ключевой компонент бурового насоса для передачи крутящего момента и приведения во вращение рабочего колеса, вал должен выдерживать огромную силу кручения, радиальную силу и вибрационную нагрузку, вызванную дисбалансом рабочего колеса, воздействием грязи и другими факторами. В условиях высокой прочности, длительной непрерывной эксплуатации подходит для выбора вала из высокопрочной легированной стали. Процесс обработки поверхности также необходим для улучшения характеристик вала. Обычная обработка азотированием может образовывать слой азотированного слоя на поверхности вала с чрезвычайно высокой твердостью, высокой износостойкостью и определенной коррозионной стойкостью. Этот азотированный слой эффективно снижает скорость износа и продлевает срок службы вала при контакте с пульпой и уплотнениями.

3.Типы и характеристики клапанов

Основная функция обратного клапана заключается в обеспечении однонаправленного потока шлама, эффективно предотвращая обратный поток шлама во время отключения или колебаний давления. Обычный обратный клапан качания, полагаясь на гравитацию клапана заслонки и воздействие потока среды, автоматически открывается и закрывается. В сети нефтепровода выходного отверстия насоса грязи, когда насос работает нормально, клапан грязи высокого давления, плавный поток в трубопроводной сети; как только насос случайно отключился, клапан заслонки под действием гравитации быстро опускается обратно, чтобы закрыться, чтобы предотвратить обратный поток грязи в трубопроводной сети обратно в полость насоса, чтобы избежать повреждения обратного хода рабочего колеса насоса, удара внутренних частей насоса, чтобы гарантировать, что вся транспортная система безопасна и стабильна для непрерывной и надежной доставки нефти, чтобы обеспечить надежную гарантию.

Предохранительный клапан подобен «защитному устройству» системы бурового насоса, всегда защищающему систему от угрозы избыточного давления. В химическом производстве шламового реактора высокого давления, поддерживающего систему шламового насоса, если технологический поток является ненормальным, что приводит к резкому повышению давления на выходе насоса, за пределами предохранительного клапана устанавливается начальное давление, предохранительный клапан быстро открывается, часть шлама выгружается в безопасную зону, своевременно снижает давление в системе, чтобы предотвратить корпус насоса, разрыв трубопровода из-за избыточного давления, вызывающего серьезную утечку, взрывные аварии, чтобы обеспечить безопасность жизни персонала и целостность производственных объектов. Для безопасной эксплуатации химического производства.

Регулирующий клапан предназначен для достижения потока шлама, регулирования давления и управления точностью «умного домохозяйки». В системе насосов для перекачки шлама городских очистных сооружений, сталкиваясь с динамической потребностью в потоке шлама и давлении в разное время и в разных процессах обработки, регулирующий клапан точно регулирует открытие клапана в соответствии с инструкциями системы управления с помощью электрических, пневматических или гидравлических приводов. Например, в процессе обезвоживания шлама, необходимо увеличить давление транспортировки шлама, регулирующий клапан автоматически закрывает дроссельную зону, увеличивает давление; при подаче в резервуар для хранения шлама, увеличивает открытие, плавное управление потоком, чтобы гарантировать, что весь процесс очистки сточных вод является эффективным и упорядоченным, улучшает качество и эффективность очистки сточных вод.