Vízszintes homokszivattyú

vízszintes homokszivattyúA homokszivattyú egy centrifugális iszapszivattyú, amely homokszemcséket, salakot stb. tartalmazó szuszpenziók szállítására szolgál. A járókerék többnyire nyitott. A szivattyú belső burkolata általában két típusra oszlik: kopásálló fémre és-kopásálló gumira. Ezenkívül nagy nyomású vizet fecskendeznek a szivattyú tengelyének csúszó részeibe, hogy megakadályozzák a homok és az iszap bejutását a csúszó részekbe. Ez a szivattyú durva szilárd anyagokat tartalmazó, 48 mesh-nél nagyobb szemcseméretű folyadékok szállítására használható. A homokszivattyú csupán a centrifugálszivattyú speciális alkalmazási szivattyúja, és így nevezték el. Lényegében a homokszivattyú csak egy általános kifejezés. Általában főként olyan iparágakban használják, mint a bányászat, a szén, a kohászat, a vegyipar és a környezetvédelem. Általános értelemben a homokszivattyút gyakrabban használják olyan iparágakban, mint a környezetvédelem, homokkitermelés és folyami kotrás.

A vízszintes homokszivattyús vízágyúkat homok{0}}tartalmú ércek mosására és kitermelésére használják, a bányászati ​​módszerek pedig nyomás alatti vagy gravitációs szállítást foglalnak magukban. Kína már régen megkezdte a mesterséges homokbányászatot. 1673-ban a közeli hegyekből származó természetes vízforrást használták csatornák ásására és a víz elvezetésére a homokércek mosására. 1929-ben vízágyúkat és homokszivattyúkat használtak homokércek bányászatára a guanghszi Shuiyao-gátnál. A Wanggao homok- és ónbányában természetes víznyomást alkalmaztak egy vízemelő berendezéssel a bányászathoz, ami energiát takarított meg és jó gazdasági hatásokkal járt. 1949 után a homokércek külszíni-bányászati ​​víz-bányászata kiterjedt a wolfram-titán-mangánércek, a nióbium-tantál-vasércek, a cirkónium-szilikát energia és a cirkónium-szilikát energiatermelésére. A vízenergiát használó bányák építési ideje rövid, alacsony beruházási költséggel, egyszerű berendezésekkel, magas termelékenységgel, alacsony költségekkel, gyors megtérüléssel, jó műszaki és gazdasági hatásokkal rendelkeznek.
Homokszivattyú ágyás fejlesztés
Alapozógödör kialakításának módja: Kb. 40-50 méter hosszú és 10 méter széles alapgödör ásása a bányaterületen belül. Az érc szállítására homokszivattyúkat használnak. Az alapgödör az érctest vastagságától függően egyszerre, vagy szakaszosan az érctelep aljáig ásható ki. A gödörben lévő érces zagymedence mélysége általában körülbelül 1,5 méter.
Csatornafejlesztési módszer: Ássunk egy csatornát, és a csatornán belül állítsunk fel egy szállítócsatornát a homokércek gravitációs szállítására. Ha egy mélyedést keresztezi, akkor a gravitációs fordított csővel kombinálható áram nélkül, ami gazdaságos és megbízható.
Vízszintes tengely és ferde tengely ferde tengely fejlesztési módszer: Ássunk vízszintes aknákat és az érctesthez vezető ferde aknákat. Szereljen be egy szállítócsövet a ferde aknába, és bélelje ki a vízszintes akna alját egy ércmosó árokkal. Ez a módszer alacsony-fekvésű és szórványos érctömbökre alkalmas karsztos hegyvidéki területeken. Az energiatakarékosság érdekében a homokszivattyú szállításának elkerülése érdekében amennyire csak lehetséges, használjon önáramú{4}}szállítást. A használatban lévő ferde aknák jelenlegi hossza elérte a 2,6 kilométert. A ferde tengelyek függőleges és ferde típusúak, és az előbbit használják gyakrabban. A ferde tengelyeket sűrű oszlopok támasztják alá. A szállítócső átmérője általában 350 mm, és ezen a csövön keresztül kerül az érczagy a vízszintes aknában lévő ércmosó árokba. Kétféle ércmosó árok elrendezés létezik: ① A vízszintes akna aljára építve, rövid élettartamú bányákhoz alkalmas; ② A vízszintes tengely alja alatt kiásva. A csővezeték és az ércmosó árok csatlakozási pontja puffermedencével van felszerelve, amely csökkenti az ütési erőt és megakadályozza az érczagy kifröccsenését. A csővezeték felső bejáratát rácshálóval kell ellátni, hogy a nagy darabok és sárcsomók ne akadályozzák a csővezetéket.

vízszintes homokszivattyús bányászati ​​módszerek
A fő módszer a hidraulikus bányászat, esetenként maradványérc-kinyerésre van szükség, illetve egyes homoktalajokban a meddőkőzetet előzetesen fel kell lazítani, megtisztítani. A hidraulikus bányászat vízpisztolyának bemeneti cső átmérője 150-200 mm, a fúvóka átmérője általában 38-65 mm, a nyomófej 50-150 m; a vízfelhasználás 1,7-14-szerese a homokbányászaténak, a magashegységi vízhiányos területeken pedig 3-szoros alá kell szabályozni. A vízpisztoly és a munkafelület közötti minimális távolság általában hasonló a színpadmagasság értékéhez. A vízágyú mozgási lépéstávolsága 4-6 m, a homokszivattyú mozgási lépéstávolsága 50-200 m; vagy először az érces zagytartályt mozgatják előre, majd a homokszivattyú szívócsövét 50-90m-re meghosszabbítva a homokszivattyút, majd a homokszivattyút.
A hidraulikus bányászat általában nem alkalmazható hideg területeken. Az 5 fok alatti átlaghőmérsékletű területeken intézkedéseket kell tenni a hideg megelőzésére, például meg kell akadályozni a vízszivattyúk, homokszivattyúk és vízvezetékek befagyását; a vízvezeték alsó pontján vízleeresztő kaput kell felállítani, és a munka leállása esetén odafigyelni a vízleeresztésre; tartalék vízvezetékek beállítása; magas fokozat használatakor intézkedéseket kell tenni a vízmennyiség csökkentésére, hogy a víznyomást 50-60% -kal növeljék; a bányaterület aljának lejtését a nyárihoz képest 25-30%-kal kell növelni stb.
A hidraulikus bányászati ​​módszerek közé tartoznak a fordított, oldalirányú, előremenő és kombinált hidraulikus bányászati ​​módszerek. A fordított hidraulikus bányászati ​​módszer a leggyakrabban alkalmazott (2. ábra). Ez a módszer abból áll, hogy a vízpisztolyt a munkafelületre irányítják, a sugár segítségével a lépcső alján réseket készítenek, így a homokos talaj összeomlik, és vízzel keveredve hígtrágyát képez, amely a hígtrágyatartály és a bányászati ​​árok irányával ellentétes irányban folyik, teljes mértékben kihasználva a sugár ütőerejét és csökkentve a vízfogyasztást. Mivel az ércmaradványok egy részét nem lehet visszanyerni, ha a bányaterület fenéklemezén repedések vagy barlangok vannak, és érctelepek maradtak, az ércveszteség mértéke általában 5-10%. A hidraulikus bányászat során a felszíni talaj és a közbenső rétegek bekeverednek, aminek következtében az ércminőség csökken; de ezzel egyidejűleg néhány meddőkőzet kiszűrésre kerül, ami viszonylag növelheti az ércminőséget, és a tényleges kimerülési arány általában 5-10%.
A homokérc előzetes fellazítása javíthatja a vízágyú hatékonyságát, csökkentheti a vízfogyasztást és a bányászati ​​költségeket. A lazítási módszerek közé tartozik a robbantási és víznyomásos módszerek. Előbbit gyakrabban használják, és jó gazdasági hatásai vannak, különösen a magas hegyvidéki vízhiányos területeken, ahol a homokérc tonnájára eső vízfogyasztás 1,7 tonnára csökkenthető. Ez utóbbi alkalmas permeabilitású homokos ércekre, és a színpad lejtőjének felső vonalától kb. 2 m távolságra acélcsöveket vezetnek be kb. 3 m csőtávolsággal, és nagynyomású vizet fecskendeznek be. Néhány óra elteltével a talaj és a kőzet összeomlik, és 0,5-0,7 t víz kell egy tonna homokérc kitermeléséhez. Ezt a módszert alsó hornyolással kombinálják, és a hatás jó.
Maradékérc-kinyerés A munkafelület fenéklemezének lejtése miatt maradványércek képződnek, részben karsztbarlangokban maradnak vissza. Az előbbit általában úgy lazítják meg, hogy először a maradék ércet robbantják fel, majd az ellenkező irányú hidraulikus bányászattal, majd a fúvóka átmérőjét úgy állítják be, hogy az előremenő hidraulikus bányászati ​​módszerrel tisztítsák meg a maradék ércet az alsó lemezen, és egy kis mobil homokszivattyúval szállítsák a hígtrágyát a fő homokszivattyú zagytartályába vagy a bányászati ​​árokba; az el nem távolítható meddőkőzet kézi vagy gépi úton tisztítható. Utóbbit gumitömlős kis vízpisztollyal és kis mobil homokszivattyúval lehet bányászni; ha a barlang szűk, vízsugáremelők használhatók a gyógyuláshoz.

Hidraulikus szállítás
Két típusra oszlik: szabadon-folyó és nyomás alatti. Az előbbi nem fogyaszt áramot, és alacsonyabb az előállítási költsége. Továbbra is fel van osztva csatornás szállításra és csővezetékes szállításra. A csatornaszállítás helyi anyagokat tud hasznosítani, és kevesebb infrastrukturális beruházással jár. Kínában széles körben alkalmazzák. Ha a terepviszonyok korlátozottak, az önfolyó csöveket és a fordított szifonokat gyakran használják kiegészítő felszerelésként.
Csatorna csővezeték útvonalak kiválasztása
Meg kell felelnie a következő követelményeknek: ① Az építőmérnöki térfogat kicsi, kevesebb a rezsirész, az építés kényelmes, és elősegíti a karbantartást; ② Az útvonalnak a lehető legegyenesebbnek kell lennie, és a fordulási szögnek legalább 120 fokosnak kell lennie; ③ A legtöbb homokbányát vagy eltávolító anyagot önáramlással kell szállítani, és kevesebb kiegészítő homokszivattyút kell használni; ④ Az önáramú szállítócsatorna lejtésének ⑤ Ha a csatorna lejtése túl nagy, a vízesés lejtését be kell állítani a kopás csökkentése érdekében; ⑥ Ha a terep hullámos, önfolyó csövek és fordított szifonok használhatók, és a legalacsonyabb ponton nyomószelepet kell beállítani.
Ön{0}}szállítás
① Csatornaszakasz Léteznek fél{0}}kör, téglalap és trapéz alakú szakaszok. Az utóbbi kettőt széles körben használják a gyártásban. A téglalap alakú szakasz ásatási mérnöki térfogata kicsi, az áramlási mélység nagy, és a felépítés kényelmes, de nem kényelmes az alsó béléslemezek cseréje, és ha nagy sárcsomók vannak jelen, a csatorna hajlamos az eltömődésre. A hidraulikus sugár kicsi. A trapézszelvény az ellenkezője. Mindkettő előnyeit kihasználva a felső rész lehet téglalap, az alsó rész pedig trapéz alakú. Az öblítőcsatorna mélysége több mint kétszerese legyen a hígtrágya áramlási mélységének.
② Csatorna lejtése A hígtrágya önáramlási csatornájának minimális lejtése{0}}a talaj és a kőzet részecskeméretével, a hígtrágya koncentrációjával és a bélésanyaggal függ össze. Minél nagyobb az átlagos részecskeméret, annál nagyobb a szükséges meredekség. Általában 10%-kal vagy nagyobbnak kell lennie a kritikus meredekségnél. Ha a zagy koncentrációja 20-30%, az öblítőcsatorna minimális lejtése körülbelül 4-6%.
③ Bélésanyag Az általánosan használt bélésanyagok közé tartozik a mészkő, márvány, gránit, -kopásálló öntöttvas és riolit termékek. A különböző fő bélésanyagok előnyeit és hátrányait, valamint egy millió tonna érc tényleges anyagkopási sebességét a táblázat tartalmazza.
A csatorna oldalának és aljának kopási aránya körülbelül 1:3; alulról 5 cm feletti terület ritkán kopott.
④ Iszaplabda-kezelés Amikor a hígtrágya az öblítőcsatornában folyik, nagyszámú iszapgolyó keletkezik sár és kövek összetapadásával, amelyek elzárják az öblítőcsatornát és baleseteket okoznak; különösen súlyosak a magas iszaptartalmú bányászati ​​területek. Az iszapgolyók gömb alakúak és viszonylag szívósak, ezért ütéssel össze kell őket törni, hogy eltörjék őket. Az iszapgolyók kezelésének fő eszközei közé tartozik a hat-rétegű szita és az elektromos hengeres szita.
⑤ Fordított szifon szállítás A széles és mély mélyedésen keresztül a homok önáramlással szállítható-. A fordított szifon acélcsövekből és öntöttvas csövekből áll; a fordított szifonok riolitból öntött kő béléssel jobb használati hatást biztosítanak. Ha az áramlási sebesség nagyobb és a szuszpenzió koncentrációja nagyobb, akkor a szükséges statikus nyomásmagasság nagyobb. A hidraulikus lejtés és a statikus erőnyomás csökkentése érdekében a csőátmérőt ésszerűen meg kell választani. A csőátmérőt fokozatosan csökkenteni kell nagyról kicsire, és fokozatosan szűkülő csövekkel kell összekötni. A hígtrágya áramlási sebességének a bemeneti szakaszon nagyobbnak kell lennie, mint 1,4 m/s, az áramlási sebességnek a szállító szakaszon legalább 3 m/s-nak, és a hígtrágya áramlási sebessége a csővezetékben a kritikus áramlási sebesség 1,1-szerese. A hígtrágya bemeneténél 25 mm-es rúdszitát kell beállítani, és gömbszelepeket kell beépíteni a völgy enyhe szakaszába a csővezetéket elzáró száraz ásványi kőzetek tisztítására és kiürítésére; A hígtrágya bemeneténél egy tiszta vizű medencét is be kell állítani a hígtrágya koncentrációjának és áramlási sebességének szabályozására, valamint a csővezetékben lévő iszap öblítésére hirtelen áramszünet esetén. A rúdszűrő előtti hígtrágya-árkot kapukkal és tároló tavakkal kell felszerelni a homok mennyiségének szabályozására és szabályozására. A szelíd szakasz hajlítási szögének 120-160 foknál nagyobbnak kell lennie, hogy elkerüljük a fordulópontnál kialakuló örvényterületet.

Nyomás alatti szállítás: Ha a terepviszonyok nem teszik lehetővé a gravitációs szállítást, homokszivattyúkat használnak a nyomás alatti hidraulikus szállításhoz. A homokszivattyúk általában szívó típusúak. Ha párhuzamos működésre van szükség, a közbenső nyomásfokozó szivattyú lehet befecskendező típusú. A párhuzamos működést azonban általában nem használják. A zagy turbulens állapotban van a csővezetéken belül. A zagyban lévő szilárd részecskék mozgási állapota meglehetősen összetett, beleértve a nagy áramlási sebességű állapotot, a kritikus áramlási sebesség állapotát és az alacsony áramlási sebességű állapotot. A hígtrágya áramlási sebessége a csővezetéken belül összefügg a hígtrágya koncentrációjával, a cső átmérőjével, az érc szemcseméretével és a csővezeték ellenállási együtthatójával. A kritikus átfolyási állapot a leggazdaságosabb. Az áramlási sebesség értékének helyes megválasztása csökkentheti az energiafogyasztást és a termelési költségeket, csökkentheti a nyomásmagasság-veszteséget és a csővezeték kopását. A csővezeték eltömődésének megelőzése érdekében a minimális áramlási sebesség a legnagyobb szemcseméretű kavics szabad ülepedési sebességének 1,5-2-szerese legyen.
A csővezetéken belüli hígtrágya mozgásának nyomásmagasság-veszteségét a vízáramlás nyomásmagasság-vesztesége alapján, valamint a hígtrágya sűrűségének és a többletenergia hatásának figyelembevételével határozzuk meg. A nyomásmagasság-veszteség erősen összefügg az áramlási sebességgel: ha az áramlási sebesség kisebb, mint a kritikus áramlási sebesség, szilárd részecskék ülepednek le a csővezeték alján, növelve az ellenállást; ha az áramlási sebesség túl nagy, a csővezetéken belüli súrlódás miatt energia fogy, és a nyomásmagasság-veszteség is megnő. A kritikus áramlási sebesség helyes megválasztásával biztosítható a minimális nyomásmagasság. A legkedvezőbb érc-vízarány (az egységnyi idő alatt elszállított száraz érctömeg és a vízfogyasztás aránya) megválasztása csökkentheti a víz- és áramfogyasztást, valamint növelheti a homokszivattyú és a csővezeték szállítási kapacitását.
A habarcsvezeték kopása jelentős. A csővezeték kiválasztásakor ügyelni kell a csőfal vastagságára, különös tekintettel a kritikus áramlási sebességnek megfelelő csőátmérő kiválasztására a kopás csökkentése érdekében. A felhasznált acélcsöveket negyedévente egyszer meg kell fordítani, minden alkalommal 60-120 fokkal az élettartam meghosszabbítása érdekében. Ha 200 mm-es varrat nélküli acélcsöveket használ, amelyek falvastagsága 8 mm, azok 350 000-400 000 köbméter homok ércen való áthaladás után teljesen elhasználódnak, és többé nem használhatók.
Vízellátás
A hidraulikus bányászat nagy mennyiségű vizet igényel. A vízellátási módszerek közé tartozik a gravitációs áramlás, a mechanikus nyomásgyakorlás és a kombinált módszerek. A víztakarékosság érdekében a bányaterületen használt víz főként a dúsító üzem zagytárából (vagy a hidraulikus hulladéklerakóból) származik. Az elhasznált vizet tisztítják és újrahasznosítják, a vízforrást pedig a gyártási folyamat során fellépő vízveszteség kiegészítésére használják fel, ami a teljes vízfogyasztás mintegy 15%-át teszi ki. A száraz évszakban a vízveszteség nagyobb, 20-25%-ot tesz ki, míg az esős évszakban csak 5-10%-ot. A nyomástartó állomásnak a bányászati ​​terület központi magaslatán kell lennie, hogy teljes mértékben kihasználja a statikus vízmagasságot és lerövidítse a csővezeték hosszát, csökkentve a nyomásmagasság-veszteséget. A túlnyomásos állomás víztároló tartályának térfogata legyen képes 4-5 óra vízfogyasztás tárolására.

A homokszivattyú pusztán a centrifugálszivattyú egy speciális alkalmazása, ezért nevezik el. Lényegében a homokszivattyú csak egy általános kifejezés. Főleg olyan iparágakban használják, mint a bányászat, a szén, a kohászat, a vegyipar és a környezetvédelem. Általánosságban elmondható, hogy a homokszivattyúk gyakrabban utalnak a környezetvédelmi, homokkitermelési, folyami kotrási és egyéb iparágakban használt szivattyúkra. Ez a homokszivattyú-sorozat főként ES vagy G sorozatból áll. Ezen kívül sok más típusú homokszivattyú létezik, mint például az SB homokszivattyú a kőolajmezőben, a PS homokszivattyú sorozat a bányászatban stb. A cikkben bemutatott homokszivattyúk főként a homokfeltárásban és a környezetvédelmi iparban használt ES vagy G sorozatú homokszivattyúkra vonatkoznak.
Az ES sorozatú homokszivattyúk mindegyike vízszintes, egyszivattyúházas centrifugálszivattyú. Speciális bilincsekkel rögzítik a szivattyúházat és a szivattyú fedelét, és a szivattyú nyomóiránya 360 fokon belül tetszőleges pozícióban lehet, így kényelmes a telepítés és a használat. A homokszivattyú csapágyszerelvénye hengeres szerkezettel rendelkezik, amely kényelmes a járókerék és a szivattyútest közötti hézag beállításához, és a karbantartás során teljesen eltávolítható. A csapágyak zsírral vannak kenve. A homokszivattyú tengelytömítési formái közé tartozik a tömítő tömítés, a segéd járókerék tömítése és a mechanikus tömítés. A homokszivattyú áramlási csatornája széles, jó kavitációs teljesítménnyel, nagy hatékonysággal és jó kopásállósággal rendelkezik. Az átviteli módszerek főként V-típusú szíjhajtást, rugalmas tengelykapcsoló-hajtást, hajtóműves hajtást, hidraulikus tengelykapcsoló-hajtást, változtatható frekvenciájú hajtást és 可控硅 sebességszabályozást tartalmaznak, stb. Az áramlási alkatrészek nagy-keménységű kopásálló{10}}ötvözött öntöttvasból készülnek.
Különböző fordulatszámokkal és változatos formákkal a szivattyú optimális működési körülmények között működik. Hosszú élettartamú, magas működési hatékonysággal rendelkezik, és különféle nehéz szállítási feltételeknek is megfelel.