Yüksek yoğunluklu katı madde pompası - High-density solids pump

Yüksek yoğunluklu katı pompalar hidrostatik olarak çalışan, pompalanan ortamın yerini alan ve böylece bir akış oluşturan makinelerdir.

Yüksek yoğunluklu katılar ve taşınmaları

Yüksek yoğunluklu katılar, sıvı ve katı bileşenlerin karışımlarıdır; örnekler çiftlik tahılı, çekilmiş domuz eti, vb. tiksotropik olarak aşındırıcı veya yapışkan olarak.

Yüksek yoğunluklu katıların tipik örnekleri şunlardır: Somut, Çamurlar ve Bulamaçlar.

Endüstriyel tesislerde, mekanik olarak susuzlaştırılmış kanalizasyon çamurları, filtre kekleri, bitümlü kömür çamurları, atık ve proses çamurları gibi yüksek oranda katı içeren birçok maddenin, nispeten uzun mesafeler boyunca düzenli depolama alanlarına veya yakma tesislerine taşınması gerekir.

Prensip olarak bu tür uzun mesafeler, mekanik taşıma ekipmanı veya yüksek yoğunluklu katı pompalar ile köprülenebilir.

Türleri mekanik konveyörler Dahil etmek kemerler, vidalar (solucan) ve sıyırıcılar. Neredeyse tüm yüksek yoğunluklu katı maddeler için uygundurlar.

Yüksek yoğunluklu katı pompalar çamurları ve çamurları kapalı bir boru hattı içinde taşımak. Ancak, aşağıdakilere bağlı olarak her çamur veya bulamaç pompalanamaz:

• Oran: Katı ve sıvı bileşenlerin karışımı, plastik olarak deforme olabilen bir kütle oluşturacak şekilde olmalıdır.
• Doygunluk: Çamurlardaki gözenek boşluğunun hacmi, partikülün plastik olarak viskoz bir sıvı aracılığıyla partikül üzerinde durabilmesi ve boşlukların doldurulması için yeterli miktarda sıvı madde ile doldurulmalıdır.
• Gaz bileşeni: Gazların enjeksiyonu ile doğal olarak bir gaz bileşenine sahip olmayan çamurlar pompalanabilir bir kıvama getirilebilir.

Yüksek yoğunluklu katı pompa türleri

Yer değiştirme ilkesinin nasıl uygulandığına bağlı olarak, döner ve pistonlu pompalar arasında bir ayrım yapılabilir. Döner sirkülasyon pompaları, eksantrik vidalı pompaları içerir, santrifüj pompalar ve sıkılmış borulu (peristaltik) pompalar. Pistonlu pompalar arasında dalgıç, diyafram ve pistonlu pompalar bulunur.

En geniş durumlarda kullanılabilen yüksek yoğunluklu katı pompalar, pistonlu (veya pistonlu) pompalardır. Tek silindirli veya iki silindirli olarak gerçekleştirilebilirler. İkinci durumda, itme-çekme modunda çalışan dağıtım pistonları aracılığıyla malzemeye güç aktarılır. Bir dağıtım pistonu, besleme hunisinden silindire malzeme emerken, ikinci piston aynı anda diğer dağıtım silindirindeki malzemeyi ve dağıtım hattına iter.

Pistonlu pompa çeşitleri

• 

  Transfer borulu pistonlu pompa

• 

  Koltuk valfli pistonlu pompa

• 

  Küresel vana pompası

• 

  Tek silindirli pistonlu pompa

Tip: Transfer borulu pistonlu pompa (iki silindirli pompa)

Medya oynatın

Transfer borulu pistonlu pompanın çalışma prensibi

İnşaat detayları

Transfer tüpü pompasının en karakteristik öğesi, besleme hunisinin içine yerleştirilmiş olan "S" olarak adlandırılan transfer tüpüdür. Transfer tüpünün görevi, yüksek yoğunluklu katıların akışını kontrol etmektir - başka bir deyişle, halihazırda malzemeyi iten pompa silindiri, bu tür bir tüp ile dağıtım hattına bağlanır. Her bir piston strokunun sonunda (veya yakınında), dağıtım hattına bağlı olan S-şekilli tüp, iki anahtar silindiri yardımıyla diğer dağıtım silindirine döndürülür. Transfer tüpünün konumunu ve iki dağıtım pistonunun hareketlerini senkronize etmek için bir hidrolik devre kullanılır.

S tüp hızlı bir şekilde dönmeli ve aşırı aşınmaya uğramamalıdır. Bu, iki büyük boyutlu piston silindiri ve sızdırmazlık halkalarını içeren sözde bir gözlük plakası (şekline göre adlandırılır) ile gerçekleştirilir.

Kesitte S-tüpü, akış yönünde sivrilen bir çapa sahip daireseldir. Bu, tıkanma riskini azaltır. Gözlük plakasının ve conta halkasının sızdırmazlık yüzeyleri, yabancı cisimler kesildiğinde veya sıkıştığında hasar görmemeleri için S-tüpün dönme hareketine paraleldir.

Bu pompanın çek valflere ihtiyacı yoktur.

İşletim özellikleri

S-borulu pistonlu pompalar, beton ve harç için, ağırlıkça% 50'ye kadar katı madde içeriği ve dalgalanan parçacık boyutu dağılımına sahip çamurlar için ve aynı zamanda taşıma için uygundur. külleri Uçur, kömür veya mineraller süspansiyon halinde.

Gözlük plakasındaki deliklerin büyük enine kesiti, bir dağıtım silindiri çapının örn. 200 mm (7,874 inç), ortalama tane boyutu 80 mm'ye (3,150 inç) kadar olan yüksek yoğunluklu katıların pompalanması mümkündür. Tek tek yabancı cisimlerin maksimum çapı, dağıtım hattı çapının% 60'ı kadar yüksek olabilir - bu örnekte bu, 120 mm (4,724 inç) olacaktır.

Tip: Koltuk valfli pistonlu pompa (iki silindirli pompa)

Medya oynatın

Koltuk valfli pistonlu pompanın çalışma prensibi

İnşaat detayları

Koltuk valfi pompasının çelik muhafazası, iki hidrolik silindir için dört adet hidrolik kontrollü koltuk valfi, iki emme ve iki dağıtım valfi içerir. Emme ve boşaltma valfleri, dağıtım pistonlarının hidroliği ile senkronize edilir - bu, dağıtım silindirinin içeriğinin her zaman pompalanan hacme eşit olmasını sağlar. "Emme" pistonu son konumuna ulaştığında, ilgili emme veya dağıtım valfi aynı anda kapanır veya açılır. Basma hattında aşırı basınç varsa, önce emme valfi kapanacaktır. Bu, pompalanan ortamın basınç hattından huniye geri itilmesini önler.

Bu pompanın çek valflere ihtiyacı yoktur.

İşletim özellikleri

Yuva valf pompaları,% 50'ye kadar katı içerikli ortamların özellikle eşit şekilde pompalanması ve çamurlar gibi macun benzeri endüstriyel ortamların yüksek basınçlı pompalanması için uygundur. Bu iki silindirli pompada valfler kullanıldığından, en fazla 8 mm'ye kadar olan tane boyutları için uygundur.

Hangi tip valfın seçileceği, taşınacak yüksek yoğunluklu katı maddelere bağlı olacaktır. % 50'ye kadar katı içerikli tanecikler içeren malzemeler için keskin kenarlı metal bir valf yuvası gereklidir. Düşük viskoziteli, oldukça sulu ince çamurlarda seçim, geniş alanlı bir elastomerik valf contası olacaktır.

Bir hidrolik kontrol varyantında valf, ortamın itişi ile pasif olarak açılır. Bu durumda tahliye vanası, basınç hattından geri akışı önleyen bir geri dönüş işlevine sahiptir. Aynı zamanda, yüksek yoğunluklu katılar, tahliye vanası açılmadan önce hat basıncına yakın olacak şekilde önceden sıkıştırılır. Bu, basınç dalgalanmalarından kaynaklanan boru çarpmalarının önlenebileceği anlamına gelir.

Tür: Küresel valf pompası (iki silindirli pompa)

İnşaat detayları

Dağıtım pistonunun emme stroku sırasında, ortam, açık emiş bilyeli valfi aracılığıyla emilir. Aynı zamanda basma hattındaki küresel vana, emişten kaynaklanan düşük basınçla (otomatik vanalar) vana yuvasına itilir. Buna paralel olarak, ikinci dağıtım pistonu basınç vuruşunu yapar ve ortamı boşaltma bilyeli valfinden dağıtım hattına iter. Emme bilyeli valf, dağıtım hattı basıncıyla yuvasına itilir ve böylece pompa girişine olan bağlantıyı kapatır.

İşletim özellikleri

İki silindirli küresel vana pompası, yüksek sıvıdan macun benzeri ortama pompalamak için düşük ila orta basınç aralığında uygundur, ancak bunlar vana açıklıklarından emilebilir - örneğin harçlar, mineraller ve kanalizasyon çamurları.

Küresel valf pompası, bilyeli valflerin dışarıdan açılması veya kapatılması gerekmediğinden, tüm amaç ve amaçlar için aşındırıcı ve aşındırıcı maddelere karşı duyarsızdır.

Tür: Tek silindirli pistonlu pompa

İnşaat detayları

Tek silindirli bir pistonlu pompa ile ortam, bir besleme oluğundan dağıtım silindirine ve silindir tarafından ileri strokta dağıtım hattına "doldurulur". Borudaki dağıtım basıncının seviyesine ve ortamın akış özelliklerine bağlı olarak, pompanın basma flanşına malzemenin geri akışını önlemek için düz bir sürgülü vana veya bir lamel çek valf takılacaktır. dönüş vuruşu. Hangi dağıtım pistonunun gerçekten seçileceği, pompalanacak malzemeye bağlı olacaktır: Serbest akışlı ortam, perturbane sızdırmazlık elemanları gerektirirken, pompalama sırasında parçalanması gereken hacimli malzemeler, sertleştirilmiş kesici kenarların gerekli olduğu anlamına gelir.

İşletim özellikleri

Tek silindirli pompa, garip bir kaba bileşime sahip dökme malzemeler için uygundur - örneğin, talaş, organik atık, tehlikeli atık veya kıyılmış kağıt. Bu tür doymamış malzeme uzun mesafelerde taşınacaksa, olası bir yaklaşım hibrit besleme sistemidir. Burada dağıtım hattına basınçlı hava enjekte edilir. Malzemenin tapasını boruya bastırır. Basınçlı hava genişledikçe taşınan malzeme gevşer ve ayrılır. Hava enjeksiyon noktasından uzaklık arttıkça, başlangıçta bir dizi tıpa olan şey, kademeli olarak sürekli bir hava akımına dönüşür. Gerekli hava miktarı ve uygun boru çapı, taşınan maddenin türüne ve miktarına bağlıdır.

Tip: Merkez dışı üç yollu döner sürgülü valfe sahip tek silindirli pistonlu pompa

Bahsedilen tipteki kapak valfi, dönen bir valf bölmesinin içinde dönen bir elemana sahiptir, burada valf bölmesinin merkezi, pompalama silindirinin merkez hattı ile dengelenir ve pompalama silindiri ve dağıtım borusu aynı eksen üzerindedir. Ayrıca ofsetin değeri, pompalama silindirinin çapına eşdeğer bir kesim bölümü sağlandığından dönen elemanın sızdırmazlık kısmının kalınlığına karar verir. Bu buluş, döner valfin açık delik tasarımını ortadan kaldırır ve aynı zamanda dönen eleman için değiştirilebilir bir kesici kenar sunar. Ayrıca bu vana, çalışması sırasında minimum beton yer değiştirmesini ve ölü bölgelerin ortadan kaldırılmasını sağlar. Ayrıca dönen elemanın ve valf odasının simetrik tasarımı, son kullanıcının valfi normal torna makinesi gibi geleneksel işleme araçları kullanarak tamir etmesine izin verir. S-tube vana veya rock vana ile bu imkansızdır. Bu valf Amit ve Anand Gokhale tarafından icat edildi.^[1]

Yüksek yoğunluklu katı madde pistonlu pompaların parçaları

Ana bölümler:

• besleme hunisi
• tahrik silindiri, dağıtım silindiri ve hidrolik sistem
• mühürler
• elektrik ve kontrol ekipmanları

ve - türüne bağlı olarak:

• transfer tüpü
• vanalar

yanı sıra aşağıdakiler gibi çevresel bileşenler:

• bunker (sürgülü çerçeveli / çerçevesiz)
• vidalı konveyörler, baskı öncesi ekipman
• boru hattı
• hava enjeksiyonu
• sınır tabakası enjeksiyonu
• basınç (titreşim) sönümleme sistemleri

Katı madde pompası seçimi

Özel tür orta "yüksek yoğunluklu katılar" ve geniş uygulama yelpazesi, farklı yapı prensipleri ve dolayısıyla pompa tipleri gerektirir. Aşağıdaki tablo, ortam özelliklerine bağlı olarak bir ön seçime izin verir:

Başvurular

Yüksek katı içerikli katıların pompalanması, proses mühendisliğinde bir dizi olasılık sunar. S-transfer borulu, yağlı-hidrolik olarak çalıştırılan iki silindirli pistonlu pompalar, beton taşımak için inşaat mühendisliğinde uzun yıllardır kullanılmaktadır. Bu teknoloji, endüstrinin çeşitli sektörlerinde başka uygulama alanlarına aktarılmıştır.

Kanalizasyon arıtma tesisleri

Mekanik olarak suyu alınmış kanalizasyon çamuru, bir boru ağı aracılığıyla doğrudan fırınlara pompalanabilir. Bu, çamurlarla doğrudan teması önler ve kirlenmeyi ve koku emisyonunu önler.

Atık yönetimi (Tehlikeli atık)

Atık malzemeleri azaltmak için tehlikeli ve kolay tutuşan maddeler fiziksel, kimyasal ve biyolojik olarak işlenmektedir. Boru hattı taşımacılığının avantajı ile, yüksek yoğunluklu katı pompalar genellikle bu tür malzemeleri taşır.

Madencilik

Gerçek tünel açma (başka bir deyişle, aç-kapa değil) son yıllarda elle tutulur şekilde artmıştır. Taşıma maden suyu tünel girişine toprak ve atığa ihtiyaç vardır.

Sınır şartları

Ulaşım yolları

Taşıma tesislerinin planlanması ve işlenmesinde çeşitli hususların dikkate alınması gerekir. Bu, alan gereksinimlerini, bakım veya temizlik amacıyla erişilebilirliği ve ayrıca malzeme boşaltımı için yatay veya dikey taşıma yolunu içerir.

Çevre koruma (Gürültü ve koku azaltma)

Malzemenin doğası ve taşıma yönteminden dolayı koku rahatsızlıkları beklenebilir. Uygun taşıma yöntemini seçmek çevre kirliliğini azaltabilir

Enerji harcaması

Yüksek yoğunluklu katı pompalarla taşınırken üç kuvvetin üstesinden gelinmesi gerekir:

1. Taşıma mesafesi (bkz. Kayıt tutan Beton pompası )
2. Özellikle dirseklerde ve redüksiyon bağlantılarında malzeme ile boru hattı arasındaki sürtünme.
3. Malzemenin deformasyonundan kaynaklanan iç sürtünme kuvveti.

Hesaplama örneği:

• Taşıma süspansiyonu
• 200 mm (8 inç) çapında (DN200) teslimat hattı
• Kaba ve ince taneli malzemeden karışım olarak mineral veya karbon içerikli yüksek yoğunluklu katılar.
• Maksimum parçacık boyutu 50 mm (1,969 inç)
• Ağırlıkça yüzde 80'e kadar kuru katı içeriği

Enerji tüketimi = yakl. Taşınan bir ton malzeme ve kilometre başına 50 Wh (180 kJ) (uzun ton başına 280 Btu veya mil başına kısa ton başına 250 Btu).

Ayrıca bakınız

• Beton pompası
• Bulamaç taşıma
• Katı parçacıkların hidrolik taşınması

Referanslar

• Wolfgang Zey: Dickstoffpumpen: Aufbau und Anwendung. Verlag Moderne Industrie, Landsberg / Lech 1995 (Die Bibliothek der Technik; Bd. 113) ISBN  3-478-93127-4.