docplayer.ru

Обзор современных пульповых насосов

Рис. 1. Насос компании «Метсо Минералз»
в процессе сборки

В связи с повсеместным использованием на обогатительных фабриках горной и горно-химических отраслей народного хозяйства схем обогащения, основанных на применении большого количества воды, вопрос правильного выбора насосного оборудования является одним из ключевых как в техническом, так и в коммерческом отношении.

Из многих видов насосов особое внимание производственников и проектировщиков привлекают пульповые насосы, работающие с материалом средней и высокой степени абразивности (в технологических линиях дробления, после мельниц первой и второй стадий измельчения, при высоконапорной транспортировке концентратов и хвостов обогатительных фабрик и т.д.). Перекачивание подобных материалов связано с относительно быстрым износом отдельных деталей пульповых насосов, их ремонтом и заменой. Эксплуатация таких насосов сопровождается большими затратами электроэнергии и требует надежного уплотнения пространства между консольной частью вала и корпусом насоса.

Характерными условиями работы современного пульпового центробежного насоса можно принять расход пульпы в пределах от 10 до 10 тысяч м³/час, напор в пределах от 10 до 100 м вод. ст. и плотность пульпы от едва превышающей плотность воды до 2,0 т/м³.

Данная статья посвящена обзору современных одноступенчатых пульповых центробежных насосов (далее – насосы), работающих с абразивными средами на предприятиях России в вышеуказанных условиях. Кратко рассмотрены насосы наиболее крупных компаний-производителей, а также отдельные технические вопросы особенностей их эксплуатации и выбора.

Современная промышленность предъявляет к насосам во многом те же требования, что и десятки лет назад. Это, прежде всего, высокая надежность, износостойкость и экономное расходование электроэнергии при эксплуатации, снижение затрат при ремонте и эксплуатации, экономическая эффективность и т.д. Вместе с тем, современные предприятия все чаще обращают внимание на то, чтобы высокая надежность и износостойкость характеризовали работу насосов во все более тяжелых условиях эксплуатации, т. е. при высоком напоре пульпы и большом расходе абразивной среды, а общее количество работающих насосов при этом уменьшалось.

В ответ на потребности рынка современные машиностроительные компании, производящие насосы, предлагают достаточно широкий ассортимент оборудования, характеризующийся определенными особенностями.

Для оценки особенностей насосного оборудования, предлагаемого российскому рынку различными компаниями, кратко перечислим отдельные характерные признаки насосов.

1. По пространственному расположению вала, на котором расположено рабочее колесо насоса, общепринято подразделять насосы на горизонтальные и вертикальные.
2. В зависимости от расположения корпуса относительно поверхности пульпы, насосы подразделяют на надводные и погружные. Отдельно выделяются полупогружные агрегаты, у которых насос располагается под уровнем пульпы, а двигатель – над ней.
3. Главными признаками, которые характеризуют геометрические размеры и, соответственно, номинальную производительность насосов, являются диаметры их всасывающих и нагнетательных патрубков, а также диаметр рабочего колеса. Основным признаком можно принять диаметр нагнетательного патрубка, который в настоящее время находится в пределах от 25 до 800 мм.

В настоящее время для тяжелых условий эксплуатации применяются преимущественно горизонтальные насосы. Погружные и полупогружные насосы в основном работают с пульпой, содержащей относительно небольшое количество твердых частиц (дренажные воды, взвеси металлургических предприятий и т. п.).

Насосы Бобруйского машиностроительного завода

По известным историческим причинам, самыми распространенными горизонтальными надводными насосами на предприятиях России и стран СНГ продолжаются оставаться насосы производства Бобруйского машиностроительного завода (Беларусь). Как ранее на предприятиях СССР, так и сейчас эти насосы используются как в самых легких, так и в самых тяжелых условиях эксплуатации. Например, на хвостах железорудного производства Качканарского ГОКа в течение многих лет бобруйские насосы работают на пульпе с номинальным расходом 8000 м³/час, номинальным напором 71 м вод. ст. и плотностью пульпы около 1100 кг/м³.

Бобруйский машиностроительный завод декларирует, что производимые им насосы типа ГрА, ГраУ, ГрТ и др. предназначены для перекачивания абразивных гидросмесей плотностью до 1600 кг/м³., температурой до 70°С, максимальным размером твердых включений до 25 мм и объемной концентрацией до 30%. Проточная часть может изготавливаться из сверхтвердых сплавов, абразивного материала на органической связке, резины и полиуретана.

Привлекательной чертой бобруйских насосов является их относительно низкая цена. Однако по надежности, износостойкости и эффективности они не всегда выдерживают конкуренцию лучших зарубежных аналогов.

Насосы «Weir Warman»

Одной из ведущих зарубежных компаний является группа «Веир Груп» (Weir Group) в лице своих структурных подразделений «Веир Минералз» (Weir Minerals) и «Веир Варман» (Weir Warman), поставляющая насосы конструкции «Варман» (Warman), «Эш памп» (Ash pump) и «Галигхер» (Galigher).

После приобретения англо-австралийской компании «Варман» (Warman) и ряда других приобретений, «Веир Груп» стала крупнейшим производителем насосов в мире.

Рис. 2. Насос компании «Веир Варман»
на пульпонасосной станции
Качканарского ГОКа

Вместе с тем еще с начала 1990-х годов англо-австралийская компания «Варман» начала активную работу на российском рынке, как через свое представительство, так и через агентские компании. За прошедшее время головной офис российского представительства этой компании находился в Хабаровске, Санкт-Петербурге и Москве.

Эта компания, например, укомплектовала насосами «Варман» золоторудное предприятие «Кубака», работающее во внутренних районах Магаданской области, Талнахскую и Норильскую обогатительные фабрики и т.д.

Отдельно следует сказать о южноафриканской компании «Си Эйч Варман» («CH Warman»), также производящую и поставляющую на российский рынок насосы конструкции «Варман».

Базовая конструкция южноафриканских и англо-австралийских насосов «Варман» идентична, а их рекламные материалы во многом похожи. Относительно низкая цена южноафриканских насосов делает их привлекательными для потребителей. Вместе с тем европейская и австралийская сборка ценятся выше, и в случае, если потребитель останавливает свой выбор на насосе «Варман», то перед ним встает проблема «цена – качество» в виде двух вариантов этого насоса.

Диапазон рабочих условий этих насосов достаточно широк. Для тяжелых условий эксплуатации из семейства насосов «Варман» предназначена модель AH с размерами всасывающего и нагнетательного патрубков до 20 и 18 дюймов соответственно и выше.

В результате научно-исследовательской работы по оптимизации конструкции и состава материалов его деталей в настоящее время компания «Веир Варман» декларирует, что

• изнашиваемые части предлагаются как из твердых высокохромистых сплавов (напр., Hyperchrome^® A61 и Ultrachrome^® AS1), так и из различных литых эластомеров
• рабочее колесо направляет внутренний поток пульпы от его стенок в сторону центра, что снижает скорость износа стенок и повышает эффективность работы насоса
• новый эффективный экспеллер «Хай сил» (Hi-Seal) позволяет при определенных условиях избежать необходимости подачи воды для уплотнения сальников.

Насосы «Metso Minerals»

Рис. 3. Полупогружной насос
«Метсо Минералз»

Крупной зарубежной компанией, производящей насосное оборудование, является «Метсо минералз» (Metso Minerals), ранее поставлявшая насосы как компания «Сведала» (Svedala). Из большого семейства шламовых насосов Metso Minerals для тяжелых условий эксплуатации предназначены насосы серии X, а для средних и легких – насосы серий H и M, которые выпускаются как с резиновой футеровкой, так и с металлической внутренней поверхностью корпуса и относятся соответственно к типам XR, XM, HR, HM, MR и MM. Насосы серии H выпускаются с диаметром всасывающего патрубка до 350–400 мм, а насосы серии Х (XM, XR), предназначенные для сверхтяжелых условий, – от 350 мм и выше. Гидравлическая конструкция насосов серии Х основана на конструкции «Томас», а насосов серии H – «Орион».

Отдельно стоит остановиться на вертикальных полупогружных насосах Metso Minerals. Эти насосы серий VT и VF хотя и работают в относительно небольшом диапазоне напоров (максимально до 45 м вод. ст.) и расходов (максимально до 1500 м³/час), но благодаря своей конструкции (длинный консольный вал, всас со стороны вала) не имеют типичного для горизонтальных насосов узла уплотнения вала и связанных с ним проблем.

Стандартные изнашиваемые детали изготавливаются из натуральной резины (Эластаслайд и др.) или твердых сплавов (Метахром, Метахард, Металсайз и др.), а также из синтетической резины и каучука. Насосами производства Metso Minerals в России укомплектованы, например, обогатительная фабрика в Нюрбинском ГОКе (АК «АЛРОСА») и обогатительная фабрика «Нелькобазолото».

Насосы «Krebs»

Крупной зарубежной насосной компанией, активно выходящей на российский рынок, является американская компания «Кребс» (Krebs), широко известная ранее только как лидер в производстве гидроциклонов. Отличительной особенностью насосов «Кребс» является новая запатентованная конструкция всасывающего участка насоса, существенно уменьшающая внутреннюю рециркуляцию внутри проточной части насоса. По данным производителя новая конструкция обеспечивает:

• менее интенсивный и более равномерный износ частей проточной части
• сохранение напора, развиваемого насосом, на постоянном уровне
• сокращение потребления электроэнергии на 10–25%
• снижение материальных и трудовых затрат на эксплуатацию и ремонт

Рис. 4. Насос миллМАКС фирмы Кребс
на Междуреченской обогатительной
фабрике

Насос миллМАКС компании «Кребс» имеет литой металлический корпус и металлическое рабочее колесо, насос слариМАКС – резиновую футеровку корпуса и металлическое рабочее колесо. Металлические детали изготавливаются из высокохромистых сплавов, получивших наименование Кребсаллой, резиновые – из натуральной резины. За короткий срок насосы миллМАКС получили широкое распространение на Западе. На территории России насосами «Кребс» миллМАКС укомплектована новая углеобогатительная фабрика в Междуреченске.

Насосы «Кребс» в основном предназначены для работы в тяжелых условиях эксплуатации. В средних и легких условиях вышеперечисленные достоинства конструкции не столь очевидны и обнаруживают себя не столь быстро.

Насосы «GIW»

На Западе достаточно широкое распространение имеют насосы компании «Джи Ай Дабл Ю» (GIW), являющейся в настоящее время частью компании «КСБ» (KSB). Насосы имеют широкую область применения и маркируются LCC, LCV, LSA, LSR, MEGA и WBC.

Например, насосы LCC-M этой компании имеют однокорпусную конструкцию, используют для изнашиваемых деталей высокопрочный материал Gasite, имеют размеры нагнетательного патрубка до 12 дюймов, расход до 3865 м³/час и напор до 90 м вод. ст. (подвид этих насосов LCC-H декларируется для напора до 107 м вод. ст.). Насосы LCC-R футерованы резиной, имеют размеры нагнетательного патрубка до 12 дюймов, расход до 2260 м³/час и напор до 45 м вод. ст. Возможно изготовление рабочих колес из полиуретана.

Насосы LSA на одном из предприятий в Чили работают после первой стадии измельчения с расходом до 8600 м³/час и приводом 1860 кВт.

На российском рынке насосы этой компании пока известны недостаточно широко.

Насосы других компаний

Кроме вышеназванных компаний существуют и другие, производящие насосы как для средне- и малоабразивного материала, так и для отдельных тяжелых условий.

Так, насосы компании «Хаберман» (Habermann) предназначенные для перекачки высокоабразивных шламов и песчаных частиц, маркируются NP и NPK, а для перекачки крупных, в том числе гравийных частиц до 100 и более миллиметров – KB и КВР. Материал HBN450VG, используемый для изготовления металлических деталей этих насосов, имеет твердость по Бринеллю, равную 650 единицам. Для российского рынка насосы этой компании пока не характерны. В средних по абразивности условиях эксплуатации на обогатительной фабрике «Печенганикель» успешно работают насосы финской компании «Зульцер» (Zulser), прежде производимые компанией «Альстрем» (Ahlstrom), и имеющие гидравлическую конструкцию «Селакиус».

На дренажных водах и перекачке внутри предприятий технологической воды в России и за рубежом нашли применение погружные насосы шведской компании «Флюгт» (Flygt) и немецкой «Ритс» (Ritz). Компании-производители декларируют готовность этих насосов работать с относительно плотными и абразивными пульпами.

Для российских обогатительных фабрик предлагаются также пульповые насосы западных компаний «Дамен Дреджинг» (Damen Dredging) (ориентированные ранее главным образом для работы на земснарядах) и «Флоусерв» (Flowserve), (предназначавшиеся ранее в первую очередь для работы в химической промышленности), и др.

Имеет также место производство насосов другими, относительно небольшими машиностроительными компаниями, в том числе российскими.

Привод

На многих предприятиях по-прежнему отдают предпочтение прямому муфтовому соединению вала двигателя и насоса. С этой целью, как правило, изначально подбирается двигатель с частотой вращения вала, равной числу оборотов вала насоса. Разновидностью является установка между двигателем и насосом редуктора с определенным передаточным числом, в результате чего конструкция привода несколько усложняется, количество муфт возрастает до двух, но сохраняется возможность изменять передаточное число в соответствии с изменением условий работы насоса.

Рис. 5. Насос компании «Веир Варман» серии AH для тяжелых условий эксплуатации

Улучшение качества клиноременной передачи (повышение к. п. д., увеличение прочности отдельных ремней и т.д.) делает ее все более привлекательной. При клиноременной передаче передаточное число фиксируется путем установки на валах двигателя и насоса шкивов соответствующих диаметров. Изменение передаточного числа производится путем установки новых шкивов соответствующих диаметров.

Однако при величине мощности, передаваемой от вала двигателя на вал насоса, более 350–400 кВт муфтовое соединение (прямое или через редуктор) по-прежнему является более надежным.

Все более характерной особенностью эксплуатации насосов становится использование частотно-регулируемого привода в комплекте с системой автоматизации, позволяющей поддерживать в зумпфе заданный уровень пульпы. Для контроля за уровнем пульпы в зумпфе находят применение как механические, так и ультразвуковые уровнемеры. В случае использования ЧРП и автоматической системы контроля уровня пульпы в зумпфе, предотвращающей как подсос воздуха через всас насоса, так и перелив пульпы в зумпфе, число оборотов вала двигателя и насоса всегда соответствует изменяющимся условиям перекачки, что ведет к увеличению срока эксплуатации насоса. Ввиду постепенного уменьшения стоимости использование частотных преобразователей становится для потребителей все более и более привлекательным.

Проектирование

Вопросами проектирования как отдельных насосных агрегатов, так и насосных станций, в том числе подбора насосов, привода и комплекта вспомогательного оборудования занимаются известные инжиниринговые компании, такие как «Механобр инжиниринг» (Санкт-Петербург), «Якутнипроалмаз» (Мирный), «Урал-Механобр» (Екатеринбург), «Иргиредмет» (Иркутск), «Доберсек инжиниринг» (Германия) и др. Они, как предлагают заказчику свой выбор насосов, так и идут ему навстречу при наличии у последнего определенных предпочтений.

В настоящее время компании-производители насосов зачастую самостоятельно производят предварительную инжиниринговую проработку насосных установок, включая насос, двигатель, привод и плиту основания, которую в дальнейшем необходимо только привязать к конкретным условиям.

С целью ускорения расчета насосного оборудования компании разработали программы для автоматического подбора насосов и двигателей по заданным исходным данным. Естественно, что эти программы подбирают и рекомендуют насосы своих компаний. Вместе с тем, они могут быть использованы для оценки параметров транспортирования абразивного материала, необходимой мощности двигателя и т.д.

Некоторые технические вопросы

1. Гидравлическая конструкция корпуса проточной части современных насосов исследована и проработана ведущими производителями для различных условий применения достаточно полно и глубоко. Это касается и улитообразной формы корпуса, и отношения диаметра рабочего колеса к диаметру входа в него, и отношения ширины рабочего колеса к его диаметру, и формы и размера лопаток рабочего колеса, при определении которых широко использовались компьютерное гидродинамическое моделирование и современные математические методы. Тем не менее декларируемые к. п. д. у насосов одинаковых типоразмеров у разных компаний не совпадают.

2. Наряду с улучшениями гидравлической конструкции продолжается работа по улучшению свойств материалов изнашиваемых деталей. Наибольшее распространение получили насосы с металлической внутренней поверхностью и натуральной резиновой футеровкой, но известны примеры использования полиуретана, синтетической резины и керамики. Материал металлических изнашиваемых деталей представляет собой обычно сплав железа и углерода с высоким содержанием хрома (в пределах от 23 до 30%) и различными легирующими добавками. При изготовлении подобных материалов используют вакуумное литье. В результате декларируемые величины твердости по Бринеллю достигают 750 и более. Натуральная резиновая футеровка менее прочна, но более эластична и упруга.

3. Практически все современные компании предлагают использовать не только бывшее ранее стандартным вводно-сальниковое уплотнение вала, но и экспеллерное уплотнение, осуществляемое либо отдельным дополнительным колесом, расположенным между рабочим колесом и узлом уплотнения, либо экспеллерными лопатками, расположенными на наружной стороне рабочего колеса со стороны этого же узла. Следует, однако, учитывать, что экспеллерное уплотнение эффективно действует только при относительно высокой скорости вращения вала. Используется и механическое уплотнение вала, основанное на подпружинивании уплотняющих пластин, однако его эксплуатации требует определенных условий, а стоимость относительно велика.

4. Очевидным различием является использование различными компаниями одно- и двухкорпусных конструкций насосов. Двухкорпусная конструкция позволяет сохранять наружный корпус и требует относительно частой замены относительно легкого внутреннего корпуса. В этом случае при критическом износе внутреннего корпуса внешний корпус выполняет функцию опорной структуры. Однокорпусная конструкция является более простой и требует менее частой замены более массивного корпуса, объединяющего функции изнашиваемой детали и опорной структуры.

Представляется, что в случаях значительных трудозатрат на замену корпуса, что свойственно относительно большим насосам, проще и экономически выгоднее производить более редкую замену корпуса однокорпусной конструкции. Новые разработки компаний «Метсо Минералз», «Кребс» и «Джи Ай Дабл ю» отдают предпочтение однокорпусной конструкции. Бобруйский машиностроительный завод и «Веир Варман» привержены к использованию в тяжелых условиях эксплуатации двухкорпусной конструкции.

5. Общеизвестно, что одной из главных причин, препятствующих эффективной работе центробежного насоса, является внутренняя рециркуляция пульпы. Данная рециркуляция происходит внутри корпуса насоса от нагнетательного патрубка к всасывающему через зазор между наружной поверхностью рабочего колеса и внутренней поверхностью корпуса насоса со стороны всасывающего патрубка. Во время эксплуатации этот зазор развивается как из-за общего трения, так и местного защемления отдельных частиц. В насосах компании «GIW» предусмотрена специальная конструкция внутренней поверхности корпуса насоса и наружных экспеллерных лопаток на рабочем колесе, выталкивающих твердые частицы в сторону нагнетательного патрубка и препятствующая развитию износа и рециркуляции. В насосах компании «Кребс» на всасывающем патрубке установлено специальное защитное кольцо, препятствующее развитию рециркуляции и регулируемое в процессе работы насоса (см. рис. 6).

Во всех конструкциях насосов данный зазор периодически регулируют, т.к. своевременная регулировка позволяет снизить потребление электроэнергии и замедлить скорость износа отдельных частей. Стандартным способом является перемещение либо вала с рабочим колесом, либо соответствующей половины корпуса насоса навстречу друг другу во время остановки насоса. В насосах компании «Кребс» регулировка производится путем перемещения защитного кольца в процессе работы насоса.

6. Производители способны поставлять насосы для работы при высоком напоре и большом расходе абразивной пульпы. Однако при создании напора внутри одного насоса (вместо двух при их последовательном расположении) неизбежно растет скорость износа деталей. Соответственно на одном насосе изнашиваемые части приходится менять чаще, чем на двух.

Резюмируя вышеизложенное, можно отметить, что компании, производящие насосное оборудование, предлагают современным предприятиям достаточно широкий выбор насосов с различными техническими характеристиками, прочностью изнашиваемых частей и способами регулировки.

Предварительный выбор нескольких типов насосов различных компаний с необходимыми техническими показателями и анализ их предложений по гарантируемым срокам эксплуатации изнашиваемых деталей насоса и экономическим показателям позволяет предприятиям-заказчикам избежать просчетов при решении столь ответственного вопроса.

library.stroit.ru

с резиновой и

с резиновой и

с резиновой и металлической футеровкой Вертикальные зумпфовые насосы Все типы зумпфовых насосов Metso специально спроектированы для работы с абразивными пульпами. Эти насосы характеризуются прочной конструкцией и удобны в обслуживании. Разработанные на основе преж- Маркировка насоса VS 100 L120 O3S 2 Вертикальные зумпфовые насосы ней модификации насосов SALA серии VASA G, насосы Metso серии VS представляют собой следующее поколение зумпфовых насосов, способное работать в тяжелых условиях. Вариант рабочего колеса Полуоткрытое рабочее колесо с 3 лопастями Длина рамы (см) Диаметр отверстия на выходе (мм) Тип насоса VS100 L120 O3S Простота установки Небольшие зумпфовые насосы рекомендуется подвешивать в зумпфе на подъемном бугеле, поставляемом вместе с насосом. Более крупные насосы обычно прикрепляются болтами к стационарной опорной плите. Для обеспечения удобного доступа и из соображений безопасности подшипники располагаются в корпусе над опорной плитой. Эти насосы могут работать без нагрузки. Продолжительность работы насухую насосов с металлическими деталями практически неограничена. По заказу изготавливаются насосы особой конструкции с удлиненным валом и расположением подшипников под опорной плитой. Маркировка насоса VSHM150 L120 C5 VSHM150 L120 C5 Как и их предшественники, насосы типа VS относятся к одной из самых мощных, прочных, и наиболее безопасных категорий насосов, представленных на рынке. Именно поэтому многие отрасли тяжелой промышленности во всем мире предпочитают использовать зумпфовые насосы типа VS. Закрытое рабочее колесо с 5 лопастями Длина рамы (см) HM150 изнашиваемые части горизонтального насоса (150 – диаметр отверстия на входе в мм) Тип насоса Модульная конструкция Вал насосов имеет модульную конструкцию, с размещением подшипникового узла над опорной плитой. Отсутствуют затопленные подшипники и сальники уплотнения вала. Подобная конструкция максимально облегчает техническое обслуживание и исключает необходимость использования уплотнительной воды. Вал насоса вращается в неподвижно закрепленных роликовых подшипниках, смазываемых консистентной смазкой. Зазор рабочего колеса поддерживается наружной осевой регулировкой узла вал/подшипник. Подшипники имеют двойную защиту от проникновения пульпы.

Tun OS Tun A Tun W Описание конструктивных особенностей Варианты рабочего колеса и способов размытия пульпы для насосов VS Для обеспечения оптимальных эксплуатационных характеристик предусмотрены четыре различных вариантов рабочего колеса и два размытия пульпы. Тип O – По сравнению с конструкцией закрытого типа полуоткрытое рабочее колесо лучше работает с твердыми частицами и менее чувствительно к воздушным пробкам при пульсирующей нагрузке. Тип W – Рабочее колесо с принудительным вихревым потоком для перекачивания длинных, волокнистых или крупных частиц без образования комков. Колесо может быть установлено в корпусе с распылительным отверстиями или без них. Tип WFR – Мы разработали полностью утопленное вихревое рабочее колесо для насосов VSHM. Оно специально сконструировано для перемещения активированного угля при поцессах выщелачивании золота, так как оно обеспечивает минимальное переизмельчение в процессе перекачки частиц активированного угля. Тип С – Закрытое рабочее колесо для больших напоров и высокой производительности. Тип А – Полуоткрытое рабочее колесо и прочный, удлиненный валс агитатором. Tun C Подобная конструкция лучше всего подходит для крупных быстроосаждающихся твердых частиц и для землесосов. Тип S – корпус насоса с распылительными отверстиями. Распылительные отверстия направляют часть потока к днищу зумпфа, осуществляя, таким образом, перемешивание осевших твердых частиц. Проточная часть Специально изготовленные более прочными и утолщенными детали проточной части обеспечивают максимальный срок службы насоса. Каждый элемент сконструирован для работы с максимально абразивными пульпами. Конструкция корпуса с большими проходными отверстиями обеспечивает безопасную и бесперебойную работу насоса. Используемые материалы Детали стандартных насосов изготавливаются из таких износостойких материалов, как натуральный каучук и высоколегированный сплав хрома и железа с номинальной твердостью по Бринеллю в 600 BHN. Другие материалы изнашиваемых деталей включают эластомеры из синтетических каучуков и полиуретана,а также различные сплавы. Части, изготовленные из различных материалов, полностью взаимозаменяемы и могут комбинироваться для увеличения срока службы. VSMM VSHM VSHM – WFR Полностью утопленное индуктивное вихревое рабочее колесо Насосы VSH и VSM – это сочетание классических зумпфовых насосов VS и проточной части горизонтальных насососов серии Orion. Такая комбинация дает множество преимуществ нашему клиенту: как в горизонтальных, так и в зумпфовых насосах используются одинаковые элементы проточной части, что снижает стоимость деталей и упрощает техническое обслуживание. Вертикальные зумпфовые насосы 3

www.yumpu.com

Насосы Metso для эксплуатации в угольной промышленности

Когда Кузбасская топливная компания, производитель энергетического угля в России, столкнулась с необходимость подбора шламовых насосов для новой обогатительной фабрики «Каскад-2», выбор был отдан оборудованию Metso.

Кузнецкий бассейн, расположенный в Кемеровской области на юге Западной Сибири, является одним из самых крупных угольных месторождений мира.Обогатительная фабрика «Каскад-2», принадлежащая основному продуценту энергетического угля в регионе – ОАО «Кузбасская топливная компания» (ОАО «КТК»), по праву считается инновационным предприятием.

Материал для обогащения поступает с разреза «Виноградовский» – угледобывающего предприятия с проектной мощностью 3 млн тонн угля в год. Добыча на разрезе ведётся открытым способом: низкозольный и малосернистый уголь с достаточно высокой теплотворной способностью предназначен для использования в качестве энергетического топлива. На обогатительной фабрике «Каскад-2» впервые в рамках единого производственного процесса были использованы два метода обогащения, что ранее нигде в мире не практиковалось – расположение крутонаклонных сепараторов для предварительного отделения породы и тяжелосредное обогащение. Работая по двум технологиям, фабрика способна уменьшать породу с 50% до 12% и одновременно с этим регулировать зольность угля.

Согласно проекту на «Каскаде-2» был создан замкнутый цикл использования технической воды: после обогащения она не выливается в шламохранилища, а возвращается в технологический процесс. Это позволяет снизить затраты на водные ресурсы, а также предотвратить любые сбросы в окружающую среду. Кроме того, учитывая повышенную сейсмоопасность региона, на фабрике приняты меры по созданию дополнительных условий безопасности: специально установленные датчики передают оперативную информацию на пульт управления дежурного МЧС, предоставляя возможность контролировать рабочие условия на площадке и техническое состояние корпусов предприятия.

«Для закупки оборудования был проведен тендер – по его результатам компания Metso выбрана в качестве основного поставщика насосов для всех позиций фабрики: шламы, оборотная вода и тяжелосредная суспензия. Оборудование Metso занимает лидирующие позиции в мире по показателям износостойкости футеровок, особенно по группе шламовых насосов. Монтаж был произведен в 2012 году, а в апреле 2013 года фабрика запущена в эксплуатацию. Все насосы работают в штатном режиме и соответствуют нашим производственным задачам», – говорит Виктор Грибанов, Главный механик ОФ «Каскад-2».

Шламовые насосы – гарантия длительного срока службы и простоты эксплуатации

Фабрика была построена в рекордные 18 месяцев – всего полтора года потребовалось для запуска в регионе нового промышленного объекта на неосвоенной ранее территории. Проект был стратегически важен для ОАО «КТК»: введение фабрики в эксплуатацию позволило обогащать до 70 % добываемого угля. А это означает получение угля высокого качества, который отвечает мировому уровню и востребован на рынке.

Для запуска производства требовались насосы для перекачки пульпы, тяжелосредной сепарации и оборотной воды. Это ответственные позиции, где основными факторами, влияющими на износ оборудования, являются абразивная пульпа и тяжелые среды.Для соответствия производственным задачам специалистами Metso были предложены горизонтальные и вертикальные насосы для тяжелых и сверхтяжелых условий эксплуатации. Всего поставка включала 70 единиц.

Высокохромистый сплав – наиболее подходящий материал для работы в угледобывающей отрасли, так как он обеспечивает превосходную износостойкость при хороших показателях коррозионной стойкости. Для работы в агрессивных условиях были выбраны насосы Metso НM200, которые эксплуатируются в качестве насосов тяжелосредной сепарации. Выбор в пользу этих насосов был сделан благодаря большому диаметру рабочего колеса, при котором обеспечивается работа насоса на минимальных скоростях, снижается периферическая скорость рабочего колеса и, следовательно, скорость износа. Увеличенный эксплуатационный период и повышенная ходимость проточной части насоса достигаются за счет сбалансированных гидравлических характеристик насоса – выбор типоразмера шламового насоса производится на основе специализированной программы Metso Pumpdim с учетом детального исследования технического применения каждого отдельно взятого агрегата.

Стремление к большей производительности

Все насосы, выбранные для данного проекта, характеризуются простотой в техническом обслуживании, проведении ремонта, стандартного и планово-предупредительного осмотров. Подшипниковый узел может быть демонтирован целиком, обеспечивая быструю замену рабочего колеса и сальникового уплотнения. Поставка подразумевала отгрузку на площадку уже агрегатированных насосов. Для ответственных позиций было подобрано оборудование на сдвижной раме, которая значительно упростила проведение технического обслуживания и снизило время простоя.

«Наше оборудование, работающее на угольной фабрике, позволяет заказчику достичь производственных показателей, минимизируя эксплуатационные затраты. Данный проект – хороший пример сотрудничества сотрудников Metso и «Каскад-2», начиная с этапа проектирования и заканчивая пуско-наладочными работами», – делится своим мнением Дмитрий Майгатов, Руководитель отдела насосного оборудования компании Metso.

«В данный момент мы занимаемся техническим перевооружением фабрики. Если сейчас проектная мощность фабрики составляет 3,6 млн тонн угля в год, то к концу 2015 мы планируем выйти по показателям на 4 млн тонн. В перспективе – 5 млн тонн. Некоторые организационные изменения и устранение существующих узких мест в производственной цепи позволят нам достичь производительности в 4,5 млн тонн. Для усиления наших показателей до 5 млн тонн требуются уже проектные корректировки», – сообщает Виктор Грибанов.

Дополнительным потенциалом для роста производительности «Каскад-2» выступает предоставление сервисного обслуживания Metso в регионе.  Близость к производственной площадке позволит оперативно оказывать техническую поддержку, тем самым увеличивая эффективность эксплуатации насосов и минимизируя стоимость владения оборудования.

www.metso.com

с резиновой и

с резиновой и

с резиновой и металлической футеровкой Вертикальные зумпфовые насосы Все типы зумпфовых насосов Metso специально спроектированы для работы с абразивными пульпами. Эти насосы характеризуются прочной конструкцией и удобны в обслуживании. Разработанные на основе преж- Маркировка насоса VS 100 L120 O3S 2 Вертикальные зумпфовые насосы ней модификации насосов SALA серии VASA G, насосы Metso серии VS представляют собой следующее поколение зумпфовых насосов, способное работать в тяжелых условиях. Вариант рабочего колеса Полуоткрытое рабочее колесо с 3 лопастями Длина рамы (см) Диаметр отверстия на выходе (мм) Тип насоса VS100 L120 O3S Простота установки Небольшие зумпфовые насосы рекомендуется подвешивать в зумпфе на подъемном бугеле, поставляемом вместе с насосом. Более крупные насосы обычно прикрепляются болтами к стационарной опорной плите. Для обеспечения удобного доступа и из соображений безопасности подшипники располагаются в корпусе над опорной плитой. Эти насосы могут работать без нагрузки. Продолжительность работы насухую насосов с металлическими деталями практически неограничена. По заказу изготавливаются насосы особой конструкции с удлиненным валом и расположением подшипников под опорной плитой. Маркировка насоса VSHM150 L120 C5 VSHM150 L120 C5 Как и их предшественники, насосы типа VS относятся к одной из самых мощных, прочных, и наиболее безопасных категорий насосов, представленных на рынке. Именно поэтому многие отрасли тяжелой промышленности во всем мире предпочитают использовать зумпфовые насосы типа VS. Закрытое рабочее колесо с 5 лопастями Длина рамы (см) HM150 изнашиваемые части горизонтального насоса (150 – диаметр отверстия на входе в мм) Тип насоса Модульная конструкция Вал насосов имеет модульную конструкцию, с размещением подшипникового узла над опорной плитой. Отсутствуют затопленные подшипники и сальники уплотнения вала. Подобная конструкция максимально облегчает техническое обслуживание и исключает необходимость использования уплотнительной воды. Вал насоса вращается в неподвижно закрепленных роликовых подшипниках, смазываемых консистентной смазкой. Зазор рабочего колеса поддерживается наружной осевой регулировкой узла вал/подшипник. Подшипники имеют двойную защиту от проникновения пульпы.

Tun OS Tun A Tun W Описание конструктивных особенностей Варианты рабочего колеса и способов размытия пульпы для насосов VS Для обеспечения оптимальных эксплуатационных характеристик предусмотрены четыре различных вариантов рабочего колеса и два размытия пульпы. Тип O – По сравнению с конструкцией закрытого типа полуоткрытое рабочее колесо лучше работает с твердыми частицами и менее чувствительно к воздушным пробкам при пульсирующей нагрузке. Тип W – Рабочее колесо с принудительным вихревым потоком для перекачивания длинных, волокнистых или крупных частиц без образования комков. Колесо может быть установлено в корпусе с распылительным отверстиями или без них. Tип WFR – Мы разработали полностью утопленное вихревое рабочее колесо для насосов VSHM. Оно специально сконструировано для перемещения активированного угля при поцессах выщелачивании золота, так как оно обеспечивает минимальное переизмельчение в процессе перекачки частиц активированного угля. Тип С – Закрытое рабочее колесо для больших напоров и высокой производительности. Тип А – Полуоткрытое рабочее колесо и прочный, удлиненный валс агитатором. Tun C Подобная конструкция лучше всего подходит для крупных быстроосаждающихся твердых частиц и для землесосов. Тип S – корпус насоса с распылительными отверстиями. Распылительные отверстия направляют часть потока к днищу зумпфа, осуществляя, таким образом, перемешивание осевших твердых частиц. Проточная часть Специально изготовленные более прочными и утолщенными детали проточной части обеспечивают максимальный срок службы насоса. Каждый элемент сконструирован для работы с максимально абразивными пульпами. Конструкция корпуса с большими проходными отверстиями обеспечивает безопасную и бесперебойную работу насоса. Используемые материалы Детали стандартных насосов изготавливаются из таких износостойких материалов, как натуральный каучук и высоколегированный сплав хрома и железа с номинальной твердостью по Бринеллю в 600 BHN. Другие материалы изнашиваемых деталей включают эластомеры из синтетических каучуков и полиуретана,а также различные сплавы. Части, изготовленные из различных материалов, полностью взаимозаменяемы и могут комбинироваться для увеличения срока службы. VSMM VSHM VSHM – WFR Полностью утопленное индуктивное вихревое рабочее колесо Насосы VSH и VSM – это сочетание классических зумпфовых насосов VS и проточной части горизонтальных насососов серии Orion. Такая комбинация дает множество преимуществ нашему клиенту: как в горизонтальных, так и в зумпфовых насосах используются одинаковые элементы проточной части, что снижает стоимость деталей и упрощает техническое обслуживание. Вертикальные зумпфовые насосы 3

www.yumpu.com

Оборудование насосных установок

Основным компонентом установки является пульповой насос. В качестве этого компонента в системе используются горизонтальные шламовые насосы Metso Minerals. Компания Metso Minerals выпускает широкий спектр насосного оборудования мирового класса с резиновой и металлической футеровкой для перекачки абразивных материалов и работы в самых тяжелых условиях. Огромный опыт работы в этой области позволяет компании предлагать своим клиентам самые совершенные и эффективные решения.

Модульный дизайн. Современный дизайн на базе компьютерного моделирования обеспечивает участку всаса компактность и исключительную прочность. Строго соблюдаемая технология модульного проектирования позволяет произвести оптимальный выбор насосов и материалов. Эти насосы работают с практически максимальной производительностью, что снижает степень износа и энергопотребление. Также предусмотрена максимальная взаимозаменяемость запасных частей, включая их материал.

Гидравлические особенности. Компактная конструкция участка всаса и спиралевидная форма корпуса насоса обеспечивают плавный, высокоэффективный гидравлический поток с минимальной радиальной нагрузкой. Рабочее колесо с оптимальным соотношением размеров (диаметр рабочего колеса к диаметру входного отверстия), в сочетании с тщательно проработанными, высокоэффективными гидравлическими характеристиками, обеспечивают минимальную турбулентность, низкий показатель величины NPSH (положительный напор всасывания) и равномерный износ частей с увеличением их срока службы. Отличные гидравлические характеристики насоса поддерживаются благодаря осевой регулировке рабочего колеса и узла вал/подшипник, происходящей по мере износа деталей насоса.

Подшипниковый узел. Высокопрочный укрупненный вал из легированной стали вращается в антифрикционных подшипниках, устанавливаемых в автономных кассетах и смазываемых консистентной или жидкой смазкой. Кассета устанавливается на несущую раму, выдерживающую тяжелые нагрузки, и легко заменяется при небольших простоях.

Уплотнение вала. Стандартный насос оборудован высокопроизводительным гидродинамическим экспеллером, который эффективно предотвращает протечку во время работы насоса. Вторичная набивка, смазываемая консистентной смазкой, предотвращает протечку во время остановки насоса. Также выпускаются два варианта промываемой сальниковой набивки – ”с пониженным” и ”полным потоком”. По особому заказу поставляются разнообразные механические уплотнения. Тип материала, u1080 используемый на участке всаса, зависит от сферы применения. Предлагаются материалы самого высокого качества, обеспечивающие отличную износостойкость и высокое сопротивление коррозии. Стандартный материал рабочего колеса – MetaChrom, высоколегированный сплав хрома и железа с номинальной твердостью по Бриннелю в 600 BHN. Стандартный материал резиновой футеровки – ElastaWear, высокоэффективный натуральный каучук. По желанию заказчика возможно применение и других материалов.

Основными преимуществами насосов Metso Minerals являются:

• Низкий расход электроэнергии, что достигается за счет:
• высокоэффективной конструкции гидравлической системы;
• оптимизации диапазонов работы, обеспечивающей эффективность, близкую к максимально возможной;
• использования специальных программ расчета динамики потока, что способствует разработке конструкций имеющих лучшую гидравлическую эффективность.

 

• Продолжительный срок службы, что достигается за счет:
• использования износостойких компонентов из твердых сплавов высочайшего качества, резины и материалов, устойчивых к коррозии;
• надежной конструкции с дополнительными утолщениями в зонах наибольшего износа;
• использования специальных износостойких эластомеров высокого качества, разработанных фирмой Metso;
• взаимозаменяемости деталей из твердых сплавов и эластомера для обеспечения наилучшего решения в каждом конкретном случае;
• дополнительной функции регулировки зазоров при износе.

 

• Надежность на протяжении всей эксплуатации за счет применения специально разработанных конструктивных элементов насосов, включающих:
• увеличенный вал из легированной высокопрочной стали, установленный на смазываемых подшипниках и скомпонованный в виде автономной кассеты;
• двойное уплотнение, защищающее подшипники от загрязнения;
• надежные сальниковые уплотнения на основе экспеллеров, промываемых сальников или механических уплотнителей;
• модульную конструкцию и полную взаимозаменяемость деталей, минимизируя требуемые складские запасы;
• возможность выдвижения рамы двигателя, облегчая простоту обслуживания;
• компактный и функциональный дизайн.

Запорная арматура

Насосная установка оснащена запорной и регулирующей арматурой с электромеханическими приводами. Использование приводов позволяет реализовывать полностью автоматические режимы работы установки, все исполнительные механизмы снабжены концевыми выключателями и датчиком перегрузки.

В качестве запорной арматуры для пульповых потоков используются специально разработанные для этой цели шиберные задвижки. Перекрытие потока производится за счет массивной металлической пластины перемещающейся в уплотнениях корпуса.

Для реализации функции автоматической промывки насосная установка оборудована дисковыми затворами. Затворы установлены на водяных магистралях. Дисковые затворы, благодаря своей простой конструкции являются эффективной заменой более дорогостоящих задвижек, вентилей, шаровых кранов. Применение в конструкции затворов современных материалов обеспечивают надежную работу в течение всего срока службы.

Для управления расхода воды в установке применяются регулирующие седельные клапана, также оснащенные электромеханическим приводом.

www.twellgroup.ru

Новое технологическое решение Metso помогает снизить расход воды в обогатительных процессах

Компания Metso выпускает на рынок новую модель уплотнения для шламовых насосов, способную отвечать растущим требованиям наших клиентов. Особое внимание было уделено созданию решения, которое сможет минимизировать утечку уплотняющей воды в продукт и исключит утечки из насоса. Новая технология увеличит срок службы уплотнения путём предотвращения попадания шлама в камеру, а также позволит выполнить быструю переналадку с заменой сальников на механические уплотнения. Новое решение, на основе которого построены уплотнения ESF, удовлетворяет современным требованиям для герметизации оборудования даже в самых тяжелых условиях, характерных для горных работ. Для достижения все более сложных задач наши клиенты рассчитывают устанавливать механические уплотнения, так как они обеспечивают лучшую защиту окружающей среды и снижают расход воды. Новые уплотнения отвечают этим ожиданиям.

 Шламовые насосы созданы для долгой эксплуатации, лёгкой установки и простого технического обслуживания

 Шламовые насосы Metso хорошо зарекомендовали себя благодаря долгому сроку службы, высокой производительности, минимальному потреблению энергии и простоте обслуживания.

 Механические уплотнения ESF обладает рядом преимуществ:

–       Уплотнения ESF разработаны с учётом совместимости с сальниковой коробкой, которая устанавливается на шламовые насосы серии Orion. Для монтажа на насосы VASA HD используется удобный адаптер.

–       Кассетная конструкция позволяет упростить процесс монтажа.

–       Быстрая переналадка оборудования с заменой сальников на механические уплотнения не требует дополнительных действий.

–       Торцы уплотнения выполнены из карбида вольфрама и являются гарантией долгой работы в самых тяжёлых условиях.

–       Промывка сальника вместе с внутренней камерой создаёт барьер из чистой, постоянно восполняемой жидкости. Этот барьер предотвращает просачивание шламового материала к торцам уплотнения и способствует увеличению срока его службы.

–       Автоматически центрирующиеся зажимы служат для удержания торцов уплотнения в правильном положении во время регулировки расстояния между рабочим колесом и передним бронедиском.

–       Радиальное манжетное уплотнение предназначено для сохранения чистоты уплотнительной воды.

–       Торцы кольцевого уплотнения можно заменить на месте. Для этого не требуются никакие специальные инструменты, что снижает расходы на проведение ремонтных работ.

Компания Metso предлагает полную линейку механических уплотнений для шламовых насосов, обеспечивая решение задач по транспортировке шлама и других жидких веществ, применяемых в различных отраслях промышленности.

 Metso является ОЕМ производителем оборудования, а также поставщиком оригинальных запасных частей и чертежей для шламовых насосов, которые выпускаются под следующими торговыми марками: Metso, Svedala, Denver, Sala, Orion и Thomas.

 Специалисты подразделения горной промышленности и строительства компании Metso предлагают технологические решения, оборудование и сервис для заказчиков в сфере производства инертных материалов, строительства, добычи и переработки полезных ископаемых. Суть нашей стратегии – предоставлять клиентам гарантированные результаты. Общая численность сотрудников Metso Mining and Construction около 11 000 человек. Чистый объем продаж за 2012 г. составил 3,5 млрд. евро. В этом году компания Metso Mining and Construction отмечает 20 лет работы на российском рынке.

www.metso.com/miningandconstruction

Корпорация Metso является международным поставщиком технологического оборудования и услуг в таких сферах промышленности, как горное дело, строительство, целлюлозно-бумажное дело, энергетика, нефтегазовое дело. Штат квалифицированных сотрудников насчитывает 30 000 человек более чем в 50 странах по всему миру. Акции Metso числятся в списке NASDAQ OMX Helsinki Ltd.

 www.metso.com, www.twitter.com/metsogroup

 Для получения дополнительной информации, пожалуйста, обращайтесь:

 Билл Шлиттлер, Менеджер по международному развитию бизнеса, Отдел насосных решений, Metso Mining and Construction, тел. +1 719 386 0245

www.roninfo.ru