湖北天门天标泵业-渣浆泵为什么不能输送浓度过高的浆体

渣浆泵输送浓度过高的浆体时会出现效率下降、磨损加剧甚至设备损坏等问题，根本原因涉及流体特性、泵体设计和材料限制等多个方面。以下是具体分析及解决方案：

一、浓度过高的定义

临界浓度：通常指固液混合物中固体质量分数超过40%~60%（视颗粒密度和粒径而定）。 

直观表现：浆体流动性显著下降，呈现类似膏状的黏稠状态。

二、不能输送高浓度浆体的核心原因

1.流体特性变化

黏度剧增
高浓度浆体趋向非牛顿流体（如宾汉塑性体），泵送需克服屈服应力，导致：

叶轮内部流道堵塞，流量骤降。

电机超载（电流升高20%~50%）。

案例：某选矿厂输送65%浓度的铁矿浆时，泵效率从70%降至35%。

2.水力性能限制

扬程-流量曲线恶化
高浓度下泵的Q-H曲线陡降，实际扬程可能不足设计值的50%：

| 浓度 | 清水 | 30% | 50% ||------|------|-----|-----|| 扬程 | 30m  | 25m | 15m |

 

汽蚀风险：浆体流动性差导致进口负压区补料不足，引发汽蚀。

3. 机械磨损加剧

固体颗粒冲击
浓度越高，单位时间内冲击叶轮/护板的颗粒数量呈指数增长：

普通Cr26材质叶轮寿命从8000小时（30%浓度）降至1000小时（60%浓度）。

密封失效：高浓度浆体更易侵入机械密封面，加速磨损。

4.配套系统问题

 

管道沉积
流速＜临界沉降流速（通常1.8~3m/s）时，管道底部会形成固体沉积层，进一步增加阻力。

喂料困难：普通料仓易出现"鼠洞"现象，导致泵吸料不均。

三、解决方案（根据浓度分级处理）

1. 浓度40%~60%

泵型改造

换用宽流道叶轮（如天标泵业泵的浓浆泵），通过能力提升30%。

采用变频调速匹配流量-扬程需求。

材料升级

叶轮/护板改用橡胶衬里或陶瓷贴片（耐颗粒冲击）。

系统优化

管道加装空气助吹装置防止沉积。

2. 浓度60%~75%

专用设备

选用浓浆泵或隔膜泵（如GEHO活塞泵），可输送浓度达70%的膏体。

采用剪切稀释设计（如Netzsch的螺杆泵）。

 

辅助措施

添加减阻剂（如聚丙烯酰胺）降低表观黏度。

3. 浓度＞75%

非泵送方案

改用皮带输送机+螺旋给料机组合。

考虑管道搅拌输送系统（如FLSmidth的PSI系统）。

四、选型计算关键参数

临界浓度验算

Cw=ρs(ρm−ρl)ρm(ρs−ρl)×100%Cw=ρm(ρs−ρl)ρs(ρm−ρl)×100%

ρsρs：固体密度（如铁矿取4.8t/m³）

ρmρm：混合密度

ρlρl：液体密度

功率修正系数

浓度	修正系数
30%	1.1
50%	1.5
70%	2.0

五、维护建议

浓度监控：安装在线密度计（如科隆的Optisens系列）。

预防性更换：叶轮厚度磨损至原尺寸2/3时强制更换。

润滑调整：高浓度工况下轴承润滑周期缩短30%。

六、典型故障对照表

现象	浓度关联性	解决方案
电流波动大	浓度不均	增加搅拌均化槽
出口压力脉动	汽蚀	降低安装高度或增压喂料
轴承频繁损坏	轴向力增大	改用推力轴承+平衡鼓设计

 

通过合理选型和系统优化，渣浆泵可适度提高输送浓度，但超过60%时建议改用正位移泵或机械输送方案。实际应用中需通过流变特性测试确定浆体的泵送可行性。