Pompa per sabbia orizzontale

Pompa per sabbia orizzontaleUna pompa per sabbia è un tipo di pompa centrifuga per fanghi, utilizzata per il trasporto di sospensioni contenenti particelle di sabbia, scorie, ecc. La girante è per lo più aperta. Il rivestimento interno della pompa è generalmente diviso in due tipi: metallo-resistente all'usura e gomma-resistente all'usura. Inoltre, nelle parti scorrevoli dell'albero della pompa viene iniettata acqua ad alta-pressione per impedire l'ingresso di sabbia e limo nelle parti scorrevoli. Questa pompa può essere utilizzata per il trasporto di liquidi contenenti sostanze solide grossolane con dimensioni delle particelle superiori a 48 mesh. La pompa per sabbia è semplicemente una pompa per applicazione specifica della pompa centrifuga e porta questo nome. In sostanza, la pompa a sabbia è solo un termine generale. Generalmente, viene utilizzato principalmente in settori quali l'estrazione mineraria, il carbone, la metallurgia, l'industria chimica e la protezione ambientale. In senso generale, la pompa per sabbia è più comunemente utilizzata in settori quali la protezione ambientale, lo scavo della sabbia e il dragaggio dei fiumi.

Pompa per sabbia orizzontale Le pistole ad acqua vengono utilizzate per lavare ed estrarre minerali contenenti sabbia-e i metodi di estrazione prevedono il trasporto pressurizzato o per gravità. La Cina ha iniziato molto tempo fa l’estrazione della sabbia artificiale. Nel 1673, utilizzarono la fonte d'acqua naturale delle montagne vicine per scavare canali e deviare l'acqua per lavare i minerali di sabbia. Nel 1929, pistole ad acqua e pompe per la sabbia furono utilizzate per estrarre minerali di sabbia presso la diga di Shuiyao nel Guangxi. Nella miniera di sabbia e stagno di Wanggao, la pressione naturale dell'acqua è stata utilizzata con un dispositivo di sollevamento dell'acqua per l'attività mineraria, che ha consentito di risparmiare energia e ha avuto buoni effetti economici. Dopo il 1949, l'estrazione di minerali di sabbia a cielo aperto-ad acqua-si espanse fino a includere l'estrazione di minerali di tungsteno-titanio-manganese, niobio-tantalio-minerali di ferro, silicato di zirconio e diamanti, e persino l'uso dell'energia idrica per l'estrazione dell'argilla. Le miniere che utilizzano l’energia idrica hanno tempi di costruzione brevi, investimenti bassi, attrezzature semplici, elevata produttività, costi bassi, rapido ritorno sull’investimento e buoni effetti tecnici ed economici.
Sviluppo del letto della pompa per sabbia
Metodo di sviluppo della fossa di fondazione: scavare una fossa di base lunga circa 40-50 metri e larga 10 metri all'interno dell'area mineraria. Le pompe per la sabbia vengono utilizzate per trasportare il minerale. A seconda dello spessore del giacimento minerale, la fossa di base può essere scavata tutta in una volta o in sezioni fino al fondo del giacimento minerale. La profondità della vasca del liquame minerale nella fossa è generalmente di circa 1,5 metri.
Metodo di sviluppo del canale: scavare un canale e creare un canale di trasporto all'interno del canale per il trasporto per gravità dei minerali di sabbia. Se si attraversa una depressione, può essere abbinato ad un tubo invertito a gravità senza alimentazione, economico ed affidabile.
Metodo di sviluppo dell'albero orizzontale e dell'albero inclinato: scavare alberi orizzontali e alberi inclinati che conducono al giacimento minerario. Installare un tubo di trasporto nel pozzo inclinato e rivestire il fondo del pozzo orizzontale con un canale per il lavaggio dei minerali. Questo metodo è adatto per blocchi minerali bassi-e sparsi in aree montuose carsiche. Per risparmiare energia, è necessario utilizzare il più possibile il trasporto a flusso automatico per evitare il trasporto con pompe di sabbia. La lunghezza attuale dei pozzi inclinati in uso ha raggiunto i 2,6 chilometri. Gli alberi inclinati sono del tipo verticale e inclinato, ed è più comunemente utilizzato il primo. I fusti inclinati sono sostenuti da fitti pilastri. Il diametro del tubo di trasporto è solitamente di 350 mm e il liquame minerale viene inviato nel canale di lavaggio del minerale nell'albero orizzontale attraverso questo tubo. Esistono due tipi di layout del canale di lavaggio del minerale: ① Costruito sul fondo del pozzo orizzontale, adatto per miniere con breve durata; ② Scavato sotto il fondo del pozzo orizzontale. Il punto di collegamento tra la tubazione e il canale di lavaggio del minerale è dotato di una vasca tampone per ridurre la forza d'impatto e impedire la fuoriuscita del liquame minerale. L'ingresso superiore della condotta dovrebbe essere dotato di uno schermo a griglia per evitare che pezzi di grandi dimensioni e grumi di fango blocchino la condotta.

metodi di estrazione con pompa di sabbia orizzontale
Il metodo principale è l'estrazione idraulica, a volte è necessario il recupero del minerale residuo e, in alcuni terreni sabbiosi, la roccia di scarto deve essere allentata e ripulita in anticipo. Il diametro del tubo di ingresso della pistola ad acqua per l'estrazione idraulica è di 150-200 mm, il diametro dell'ugello è solitamente di 38-65 mm e la prevalenza è di 50-150 m; il consumo di acqua è 1,7-14 volte quello dell’estrazione della sabbia e, nelle aree con carenza d’acqua in alta montagna, dovrebbe essere controllato al di sotto di 3 volte. La distanza minima tra la pistola ad acqua e la superficie di lavoro è solitamente simile al valore dell'altezza del tavolino. La distanza del passo mobile della pistola ad acqua è di 4-6 m e la distanza del passo mobile della pompa per sabbia è di 50-200 m; oppure il serbatoio del liquame minerale viene spostato prima in avanti, quindi la pompa per la sabbia viene spostata quando il tubo di aspirazione della pompa per la sabbia viene esteso a 50-90 m, quindi la pompa per la sabbia viene spostata.
L'estrazione idraulica generalmente non è applicabile nelle regioni fredde. Nelle aree con una temperatura media inferiore a 5 gradi, dovrebbero essere adottate misure per prevenire il freddo, come prevenire il congelamento delle pompe dell'acqua, delle pompe per la sabbia e dei tubi dell'acqua; predisporre una serranda per lo scarico dell'acqua nel punto inferiore della tubazione dell'acqua e prestare attenzione allo scarico dell'acqua quando il lavoro si interrompe; impostazione di tubazioni idriche di riserva; quando si utilizza uno stadio alto, è necessario adottare misure per ridurre il volume dell'acqua per aumentare la pressione dell'acqua del 50-60%; la pendenza del fondo dell'area mineraria dovrebbe essere aumentata del 25-30% rispetto all'estate, ecc.
I metodi di estrazione idraulica includono metodi di estrazione idraulica inversa, laterale, diretta e combinata. Il metodo di estrazione idraulica inversa è quello più comunemente utilizzato (Figura 2). Questo metodo prevede di puntare la pistola ad acqua sul fronte di lavoro, utilizzando il getto per creare una fessura nella parte inferiore del gradino, facendo collassare il terreno sabbioso e mescolandosi con l'acqua per formare un liquame, che scorre nella direzione opposta al serbatoio del liquame e al fossato minerario, sfruttando appieno la forza d'impatto del getto e riducendo il consumo di acqua. Poiché una parte del minerale residuo non può essere recuperata, quando la piastra inferiore dell'area mineraria presenta crepe o caverne e rimangono alcuni depositi di minerale, il tasso di perdita del minerale è generalmente del 5-10%. Durante l'estrazione idraulica, il terreno superficiale e gli strati intermedi vengono mescolati, provocando una diminuzione della qualità del minerale; ma allo stesso tempo, parte della roccia di scarto viene eliminata, il che può aumentare relativamente la qualità del minerale, e il tasso di esaurimento effettivo è generalmente del 5-10%.
Il pre-allentamento del minerale di sabbia può migliorare l'efficienza della pistola ad acqua, ridurre il consumo di acqua e i costi di estrazione. I metodi di allentamento includono metodi di sabbiatura e pressione dell'acqua. Il primo viene utilizzato più frequentemente e ha buoni effetti economici, soprattutto nelle zone con carenza d'acqua in alta montagna, dove il consumo di acqua per tonnellata di minerale di sabbia può essere ridotto a 1,7 t. Quest'ultimo è adatto per minerali sabbiosi con permeabilità e ad una distanza di circa 2 m dalla linea superiore della pendenza del palco viene inserita una fila di tubi di acciaio con una distanza tra i tubi di circa 3 m e viene iniettata acqua ad alta-pressione. Dopo diverse ore, il terreno e la roccia collassano e sono necessarie 0,5-0,7 tonnellate di acqua per estrarre una tonnellata di minerale di sabbia. Questo metodo è combinato con la scanalatura inferiore e l'effetto è buono.
Recupero del minerale residuo Una parte del minerale residuo si forma a causa della pendenza della piastra inferiore del fronte di lavoro, mentre una parte viene lasciata nelle grotte carsiche. Il primo viene generalmente allentato facendo esplodere prima il minerale residuo, quindi l'estrazione idraulica nella direzione opposta, quindi regolando il diametro dell'ugello per utilizzare il metodo di estrazione idraulica in avanti per pulire il minerale residuo sulla piastra inferiore e utilizzare una piccola pompa mobile per sabbia per convogliare il liquame nel serbatoio dei liquami della pompa principale per la sabbia o nel fossato minerario; la roccia di scarto che non può essere rimossa può essere rimossa con mezzi manuali o meccanici. Quest'ultima può essere estratta utilizzando una piccola pistola ad acqua con tubo di gomma ed una piccola pompa mobile per sabbia; se la grotta è stretta è possibile utilizzare sollevatori a getto d'acqua per il recupero.

Trasporto idraulico
È diviso in due tipi: a flusso libero-e pressurizzato. Il primo non consuma energia elettrica e ha un costo di produzione inferiore. È ulteriormente suddiviso in trasporto tramite canale e trasporto tramite conduttura. Il trasporto lungo la Manica può utilizzare materiali locali e richiede meno investimenti infrastrutturali. È ampiamente adottato in Cina. Quando le condizioni del terreno sono limitate, i tubi auto-flusso e i sifoni invertiti vengono spesso utilizzati come strutture supplementari.
Selezione dei percorsi delle condutture del canale
Dovrebbe soddisfare i seguenti requisiti: ① Il volume dell'ingegneria della costruzione è piccolo, ci sono meno parti sopraelevate, la costruzione è conveniente e favorisce la manutenzione; ② Il percorso dovrebbe essere il più rettilineo possibile e l'angolo di svolta non dovrebbe essere inferiore a 120 gradi; ③ La maggior parte delle miniere di sabbia o dei materiali di estrazione dovrebbero essere trasportati tramite flusso automatico- e dovrebbero essere utilizzate meno pompe ausiliarie per la sabbia; ④ La pendenza del canale di trasporto del flusso automatico- dovrebbe essere maggiore della pendenza idraulica critica per il flusso della sabbia, ed è meglio avere un dislivello di 100 mm nel punto di svolta; ⑤ Quando la pendenza del canale è eccessiva, la caduta della cascata deve essere regolata per ridurre l'usura; ⑥ Quando il terreno presenta ondulazioni, è possibile utilizzare-tubi di flusso automatico e sifoni invertiti e una valvola di scarico deve essere posizionata nel punto più basso.
Trasporto a flusso autonomo
① Sezione del canale Esistono sezioni semi-circolari, rettangolari e trapezoidali. Gli ultimi due sono ampiamente utilizzati nella produzione. Il volume dell'ingegneria di scavo della sezione rettangolare è piccolo, la profondità del flusso è grande e la costruzione è conveniente, ma non è conveniente sostituire le piastre di rivestimento inferiori e quando sono presenti grandi grumi di fango, il canale è soggetto a ostruzioni. Il raggio idraulico è piccolo. La sezione trapezoidale è l'opposto. Sfruttando i vantaggi di entrambi, la parte superiore può essere rettangolare e la parte inferiore può essere trapezoidale. La profondità del canale di lavaggio deve essere superiore al doppio della profondità del flusso del liquame.
② Pendenza del canale La pendenza minima del canale di flusso automatico del liquame- è correlata alla dimensione delle particelle di terreno e roccia nel liquame, alla concentrazione del liquame e al materiale di rivestimento. Maggiore è la dimensione media delle particelle, maggiore è la pendenza richiesta. Generalmente, dovrebbe essere maggiore del 10% o più rispetto alla pendenza critica. Quando la concentrazione del liquame è del 20-30%, la pendenza minima del canale di lavaggio è di circa il 4-6%.
③ Materiale del rivestimento I materiali del rivestimento comunemente utilizzati includono pietra calcarea, marmo, granito, ghisa-resistente all'usura e prodotti a base di riolite. Nella tabella sono mostrati i vantaggi e gli svantaggi dei vari materiali di rivestimento principale e il tasso di usura effettivo del materiale di un milione di tonnellate di minerale.
Il rapporto di usura del lato e del fondo del canale è di circa 1:3; la zona sopra i 5 cm dal fondo è raramente usurata.
④ Trattamento delle palline di fango Quando il liquame scorre nel canale di scarico, si formano numerose palline di fango formate dall'adesione di fango e pietre, che bloccano il canale di scarico e causano incidenti; le aree minerarie con un alto contenuto di fango sono particolarmente gravi. Le palline di fango sono sferiche e relativamente resistenti e devono essere schiacciate dall'impatto per romperle. Le strutture principali per il trattamento delle palline di fango includono uno schermo a sei-strati e uno schermo cilindrico elettrico.
⑤ Trasporto a sifone invertito Attraverso un'ampia e profonda depressione, la sabbia può essere trasportata tramite flusso autonomo. Il sifone rovesciato è composto da tubi in acciaio e tubi in ghisa; i sifoni invertiti con rivestimento in pietra fusa di riolite hanno effetti di utilizzo migliori. Quando la portata è maggiore e la concentrazione del liquame è maggiore, la prevalenza di pressione statica richiesta è maggiore. Per ridurre la pendenza idraulica e la prevalenza della forza statica, è necessario selezionare ragionevolmente il diametro del tubo. Il diametro del tubo deve essere gradualmente ridotto da grande a piccolo e collegato restringendo gradualmente i tubi. La velocità del flusso del liquame nella sezione di ingresso deve essere maggiore di 1,4 m/s, la velocità del flusso nella sezione di trasporto non è inferiore a 3 m/s e la velocità del flusso del liquame nella tubazione è 1,1 volte la velocità del flusso critica. È necessario impostare una distanza di 25 mm di griglia a barre all'ingresso del liquame e installare valvole sferiche nella sezione dolce della valle per pulire e scaricare le rocce minerali secche che bloccano la tubazione; è inoltre necessario predisporre una vasca di acqua limpida all'ingresso del liquame per regolare la concentrazione e la portata del liquame e utilizzarla per lavare il liquame nella tubazione in caso di improvvisa interruzione di corrente. Il fossato per il liquame prima della griglia a barre dovrebbe essere dotato di cancelli e bacini di stoccaggio per controllare e regolare la quantità di sabbia. L'angolo di piegatura della sezione delicata dovrebbe essere maggiore di 120 gradi -160 gradi per evitare l'area del vortice che si forma nel punto di svolta.

Trasporto pressurizzato: quando le condizioni del terreno non consentono il trasporto per gravità, vengono utilizzate pompe per sabbia per il trasporto idraulico pressurizzato. Le pompe per sabbia sono generalmente del tipo aspirante. Se è richiesto il funzionamento in parallelo, la pompa booster intermedia può essere del tipo ad iniezione. Tuttavia, il funzionamento in parallelo generalmente non viene utilizzato. Il liquame si trova in uno stato turbolento all'interno della pipeline. Lo stato di movimento delle particelle solide nell'impasto liquido è piuttosto complesso e comprende lo stato di portata elevata, lo stato di portata critica e lo stato di portata bassa. La portata del liquame all'interno della tubazione è correlata alla concentrazione del liquame, al diametro del tubo, alla dimensione delle particelle del minerale e al coefficiente di resistenza della tubazione. Lo stato di portata critica è il più economico. La corretta selezione del valore della portata può ridurre il consumo energetico e i costi di produzione, ridurre le perdite di carico e l’usura delle tubazioni. Per prevenire il blocco della tubazione, la portata minima dovrebbe essere da 1,5 a 2 volte la velocità di sedimentazione libera della ghiaia con dimensioni delle particelle più grandi.
La perdita di carico del movimento del liquame all'interno della tubazione viene determinata in base alla perdita di carico del flusso d'acqua e considerando l'influenza della densità del liquame e dell'energia aggiuntiva. La perdita di carico è fortemente correlata alla portata: quando la portata è inferiore alla portata critica, le particelle solide si depositano sul fondo della tubazione, aumentando la resistenza; quando la portata è troppo elevata, a causa dell'attrito all'interno della tubazione, si consuma energia e aumentano anche le perdite di carico. La corretta selezione della portata critica può garantire la minima perdita di carico. La scelta del rapporto minerale-acqua più favorevole (il rapporto tra il peso del minerale secco trasportato per unità di tempo e il consumo di acqua) può ridurre il consumo di acqua ed energia e aumentare la capacità di trasporto della pompa per sabbia e della conduttura.
L'usura della tubazione della malta è significativa. Quando si seleziona la tubazione, è necessario prestare attenzione allo spessore della parete del tubo, in particolare scegliendo un diametro del tubo adatto alla portata critica per ridurre l'usura. I tubi d'acciaio utilizzati devono essere girati una volta ogni trimestre, ogni volta di 60-120 gradi, per prolungarne la durata. Se si utilizzano tubi di acciaio senza saldatura da 200 mm con uno spessore di parete di 8 mm, saranno completamente usurati dopo aver attraversato da 350.000 a 400.000 metri cubi di minerale di sabbia e non potranno più essere utilizzati.
Approvvigionamento idrico
L'estrazione idraulica richiede una grande quantità di acqua. I metodi di approvvigionamento idrico comprendono il flusso per gravità, la pressurizzazione meccanica e metodi combinati. Per risparmiare acqua, l'acqua utilizzata nell'area mineraria proviene principalmente dal bacino degli sterili dell'impianto di arricchimento (o dalla discarica idraulica). L'acqua utilizzata viene chiarificata e riciclata e l'acqua di fonte viene utilizzata come integrazione alle perdite idriche nel processo produttivo, rappresentando circa il 15% del consumo totale di acqua. Durante la stagione secca, la perdita d'acqua è maggiore, pari al 20-25%, mentre durante la stagione delle piogge rappresenta solo dal 5 al 10%. L'ubicazione della stazione di pressurizzazione dovrebbe essere nell'altopiano centrale dell'area mineraria per sfruttare appieno il carico statico dell'acqua e accorciare la lunghezza della tubazione, riducendo la perdita di carico di pressione. Il volume del serbatoio di stoccaggio dell'acqua della stazione di pressurizzazione dovrebbe essere in grado di immagazzinare da 4 a 5 ore di consumo di acqua.

Una pompa per sabbia è semplicemente un'applicazione specifica di una pompa centrifuga e porta questo nome. In sostanza, una pompa a sabbia è solo un termine generale. Viene utilizzato principalmente in settori quali l'estrazione mineraria, il carbone, la metallurgia, l'ingegneria chimica e la protezione ambientale. In generale, le pompe per sabbia si riferiscono più comunemente a quelle utilizzate nella protezione ambientale, nello scavo della sabbia, nel dragaggio fluviale e in altri settori. Questa serie di pompe per sabbia è composta principalmente dalla serie ES o G. Inoltre, esistono molti altri tipi di pompe per sabbia, come la pompa per sabbia SB nel settore petrolifero, la serie di pompe per sabbia PS nel settore minerario e così via. Le pompe per sabbia introdotte in questo articolo si riferiscono principalmente alle pompe per sabbia della serie ES o G utilizzate nelle industrie di scavo della sabbia e di protezione ambientale.
Le pompe per sabbia della serie ES sono tutte pompe centrifughe orizzontali a corpo singolo. Utilizzano morsetti speciali per fissare il corpo della pompa e il coperchio della pompa e la direzione di scarico della pompa può trovarsi in qualsiasi posizione entro 360 gradi, rendendo l'installazione e l'utilizzo convenienti. Il gruppo cuscinetto della pompa per sabbia adotta una struttura cilindrica, comoda per regolare lo spazio tra la girante e il corpo della pompa e può essere completamente rimosso durante la manutenzione. I cuscinetti sono lubrificati con grasso. Le forme della tenuta meccanica della pompa a sabbia includono la tenuta a baderna, la tenuta della girante ausiliaria e la tenuta meccanica. Il canale di flusso della pompa per sabbia è ampio e presenta buone prestazioni di cavitazione, alta efficienza e buona resistenza all'usura. I metodi di trasmissione includono principalmente trasmissione a cinghia di tipo V-, trasmissione con giunto elastico, trasmissione con scatola di riduzione a ingranaggi, trasmissione con giunto idraulico, dispositivo di trasmissione a frequenza variabile e regolazione della velocità, ecc. I componenti del flusso sono realizzati in lega di ghisa resistente all'usura,-ad alta durezza-.
Con varie velocità e varie forme varianti, la pompa funziona in condizioni di lavoro ottimali. Ha una lunga durata, un'elevata efficienza operativa e può soddisfare varie condizioni di trasporto difficili.