12.3 设备选择与配置
12.3.1 尾矿浆体泵选型应满足尾矿浆体设计流量、设计扬程和选矿厂流量扬程波动的要求。在正常流量扬程时,离心式矿浆泵应在高效区运行,在最高和最低流量扬程时,应能保证泵的安全、稳定运行。
12.3.2 尾矿浆体泵扬程应大于尾矿浆体输送所需的总扬程。尾矿浆体输送所需的总扬程应按下式计算:
式中:Pk——尾矿浆体输送总扬程(kPa);
H——扬送尾矿浆体的几何高度(m);
ρk——矿浆密度(t/m3);
ρs——水密度(t/m3);
L——管道长度(m);
ik——管道沿程摩阻损失(mH2O/m);
Pj——管道局部摩阻损失(kPa),可按管道沿程摩阻损失压力的5%~10%计;
Pn——泵站内管道零件摩阻损失(kPa),可计算确定或每座泵站取20kPa~30kPa;
Pz——终端剩余扬程(kPa),每个排出口可取20kPa~30kPa。
12.3.3 离心式矿浆泵的总扬程应按下列公式计算:
式中:Pb——矿浆泵输送尾矿浆体时的总扬程(kPa);
Ps——矿浆泵扬送清水时扬程(kPa);
Kp——矿浆泵输送尾矿浆体的扬程降低率,可根据公式(12.3.3-2)确定;
Km——矿浆泵磨蚀后扬程折减率,可取0.85~0.98,对于磨蚀性较大、口径小于或等于100mm的小型敞开式泵宜取小值;对于磨蚀性较小、口径为200mm或200mm以上的大型、封闭式泵可取大值;
Cw——尾矿浆体重量浓度。
12.3.4 容积式矿浆泵的总扬程应按下式计算:
式中:Pe——泵的额定压力(kPa);
K——泵的压力储备系数,隔膜泵、柱塞泵、活塞泵和水隔离泵宜取0.75~0.95,对停电时不需排空的尾矿浆体管道宜取小值。
12.3.5 离心式矿浆泵配用的电机功率应按下式计算:
式中:N-——泵所需电机功率(kW);
K1——电机功率储备系数,N≤40kW取1.2,N>40kW取1.1;
Qj——泵输送尾矿浆体的计算流量(m3/s);
ηj——机组的传动效率,联轴器传动取1.0,三角皮带传动取0.95~0.96,齿轮传动取0.97~0.98;
ηb——泵扬送清水时的效率。
12.3.6 容积式矿浆泵配用的电机功率应按下式计算:
式中:ηv——泵容积效率,应根据制造厂提供的数值采用或取0.85~0.90;
ηc——机械总效率,可取0.94。
12.3.7 矿浆泵的备用数量,应根据尾矿的磨蚀性、所选矿浆泵的类型、材质、泵站的工作条件,以及检修水平等因素按表12.3.7确定。磨损严重或其他条件不利时应取大值,磨损较轻或其他条件有利时应取小值。
当用矿浆泵冲洗管道时,备用泵的台数还应满足冲洗管道要求。
表12.3.7 矿浆泵的备用数量
12.3.8 离心式矿浆泵需要水封水时,其水量、水质与水压应按设备要求确定。当无具体资料时,水量可按矿浆流量的1%~2%计算,水质应满足水中悬浮物含量小于或等于300mg/1的要求,矿浆泵进口处的水压应大于矿浆泵工作压力50kPa~200kPa。水封水泵应设有备用。
12.3.9 泵站内的排水应排往附近的事故池,不得任意排放。
12.3.10 采用离心式矿浆泵多段扬送矿浆时,泵站之间宜采用矿浆池衔接,也可远距离直接串联。在同一泵站内近距离直接串联时,总扬程应在泵体强度允许范围内。
12.3.11 离心式矿浆泵在生产中需要随时改变转数以改变泵的扬程和流量时,可采取变频调速和调速电机等措施。容积式矿浆泵串联运行时,每台泵均应设相同的调速装置。
12.3.12 离心式矿浆泵采用三角皮带或联轴器传动时,应设置安全罩。
12.3.13 隔膜泵、柱塞泵和活塞泵缓冲装置宜采用高压充气方式。泵站内应设专用的充气装置,并应设有备用。充气压力应大于泵工作压力300kPa~500kPa,容量可采用0.4m3/min~1.0m3/min。缓冲装置还应设安全超压保护装置。
12.3.14 泵站内设置柱塞泵或水隔离泵时应安设给水系统,给水水量、水压和水质要求应由制造厂提供。
12.3.15 尾矿泵站的起重设备应按表12.3.15确定。
对于离心式泵,泵的重量应按整体计算;对于隔膜泵、柱塞泵、活塞泵和水隔离泵,泵的重量应按最大部件计算。
矿浆泵磨蚀较严重、检修较频繁、工作泵在3台(组)以上或为地下式泵站时,起重设备水平应按表12.3.15中的高者选取。
表12.3.15 尾矿泵站的起重设备
12.3.16 对于泵站内矿浆管上操作较频繁的阀门,直径小于DN250mm时,宜采用手动或液压矿浆阀;直径大于或等于DN250mm时,宜采用电动、气动或液压矿浆阀。
12.3.17 矿浆泵的配置应设计为压入式,容积式矿浆泵给矿压力不宜小于300kPa,水隔离泵给矿压力不宜小于150kPa。
12.3.18 泵站内的矿浆管道应采用钢管,并应在矿浆泵进出口管段上的适当位置设置快速管接头或伸缩接头。
12.3.19 泵站内矿浆泵、管道及阀门的布置应符合下列要求:
1 技术经济比较合理时,宜布置为一台(组)泵配置一条输送管道的“单打一”系统;
2 阀门的设置位置应方便操作与检修。当阀门高出地面1.2m以上时,应设置操作平台;
3 管道布置应力求线路短、阀门少、转角小、转点少,并应避免直交和死角过长;
4 管道应设置在地面或平台上,管壁与地面、墙壁间的净距不应小于0.3m。管道有碍通行时,应设跨越管道的走台;
5 管道的最低段宜设排矿口;
6 管道不得在电气设备上方通过;
7 管道及阀门应设置支撑。