§ 73. Грунтовые и песковые насосы

Типоразмер грунтового или пескового насоса выбирают по расходу Q_п пульпы и манометрическому напору Н_м с учетом ограничений, определяемых геометрической крупностью твердой составляющей гидросмеси.

За расчетный расход Q_п пульпы при выборе землесоса принимают максимальный расход пульпы. При колебании расхода пульпы в процессе эксплуатации необходимо, чтобы пределам колебания соответствовала устойчивая часть напорной характеристики землесосов. Если это условие выполнить невозможно, то следует применить параллельную работу землесосов на общий трубопровод.

Манометрический напор Н_м [м] определяют гидравлическим расчетом трубопровода:

,

где Н_г – геодезическая высота подачи пульпы, м; i – гидравлический уклон, доли ед.; L – расчетная длина трубопровода, м; Σh – сумма местных потерь напора, м.

Гидравлический уклон и местные потери определяют в соответствии с изложенными выше рекомендациями. В случае, если Н_м превышает максимальный напор выбранного по расходу Q_п пульпы землесоса, следует применять последовательное соединение землесосов, расположенных в здании пульпонасосной станции, или устраивать по трассе трубопровода перекачные станции.

Для напорно-принудительного гидравлического транспортирования хвостов обогащения применяют грунтовые насосы марки Гр (табл. 8).

Таблица 8

Технические характеристики грунтовых насосов

Таблица 9

Технические характеристики центробежных песковых насосов

В марках серийных грунтовых насосов применяют следующие буквенные обозначения: У – увеличенное проходное сечение проточной части; Гр – грунтовый; Л – легкий однокорпусный; Т – тяжелый двухкорпусный с защитной футеровкой; Р – легкий с футеровкой из резины; К –корундовый. Цифры, стоящие после букв, обозначают подачу (числитель) и напор (знаменатель). Например, марка насоса ГрК50/16 означает – грунтовый корундовый с подачей 50 м³/ч и напором 16 м.

В технической литературе встречается маркировка насосов (устаревшая), при которой цифры перед буквами обозначают диаметр всасывающего патрубка, уменьшенный в 25 раз; последние цифры – коэффициент быстроходности насоса, уменьшенный в 10 раз.

Технические характеристики центробежных песковых насосов, применяемых на обогатительных фабриках, представлены в табл. 9.

Следует иметь в виду, что технические и напорные характеристики грунтовых и Песковых насосов даны при работе на воде. Характеристики этих насосов при работе на пульпе значительно отличаются в связи с тем, что параметры пульпы (расход, плотность и крупность хвостов) являются переменными.

§ 74. Пульпонасосные станции

Пульпонасосные (землесосные) станции предназначены для транспортирования хвостов обогащения от обогатительной фабрики до хвостохранилища. Пульпонасосные станции по расположению подразделяются на головные, расположенные внутри обогатительной фабрики или в непосредственной близости от нее, и перекачные, расположенные по трассе пульпопровода.

Число пульпонасосных станций зависит от геометрической высоты подачи пульпы, рельефа местности, длины пульпопровода и типа землесосов. Пульпонасосные станции, как правило, сооружаются из сборных железобетонных конструкций. Размеры станций составляют от 24x12 до 60х20 м при высоте соответственно 6,5-12,2 м и зависят от числа устанавливаемых землесосов. В пульпонасосных станциях необходимо предусматривать установку наиболее совершенных типов землесосов в износоустойчивом исполнении.

Перекачные пульпонасосные станции могут работать по двум схемам:

с последовательной работой землесосов – нагнетательный пульпопровод первого землесоса подключается во всасывающий трубопровод последующего землесоса;

с промежуточными зумпфами – нагнетательный пульпопровод первого землесоса подает пульпу в зумпф, к которому подключен всасывающий трубопровод последующего землесоса.

Вторая схема более перспективна, так как обладает большей маневренностью и бесперебойностью в работе. В этом случае следует предусматривать на каждый землесос свой зумпф.

При максимальном расходе пульпы, превышающем максимальную подачу одного землесоса, допускается установка нескольких (как правило, однотипных) землесосов при параллельном их включении на один магистральный пульпопровод.

В пульпонасосных станциях необходимо предусматривать установку одного рабочего и одного резервного землесосов. При быстром износе отдельных деталей землесосов следует устанавливать три землесоса (один – в работе, второй – в резерве, третий – в ремонте). Последнее условие связано с тем, что до сих пор не разработаны конструкции износоустойчивых землесосов. Как только будут выпускаться износоустойчивые землесосы, сразу же следует отказаться от проектирования пульпонасосных станций с двойным резервом землесосов, так как это приводит к значительному увеличению капитальных затрат. Необходимо отметить, что в некоторых случаях расходы на увеличение размеров зданий насосных станций для установки резервных насосов значительно меньше, чем убытки при остановке обогатительной фабрики в результате перебоев в работе пульпонасосных станций.

В зависимости от типов землесосов пульпонасосные станции могут быть с зумпфами, расположенными выше оси насоса (работа «под заливом») или ниже оси насоса (работа на всасывание). Для перекачных пульпонасосных станций независимо от типов установленных землесосов рекомендуется зумпфы располагать выше оси насосов, что обеспечивает быстрый пуск насосов, компактность расположения оборудования, устойчивую работу землесосов. Расположение зумпфов ниже оси насосов дешевле и проще, но эксплуатация землесосов при этом затруднительна, так как требуется специальное устройство для размыва твердого материала, быстро оседающего на дно зумпфа при перерывах в работе землесосов; затруднен также пуск землесосов. Поэтому такие схемы применяются сравнительно редко.