一、泥沙泵管路的选择和配置
1、排沙管
A、大中型沙泵的出水管一般选用钢管或者HDPE管。
钢管:在近距离或者大压力的情况下选用钢管的较多。钢管的承受压力大,不管外压还是内压,都比其他塑料类材料承压大。可以现场切割和焊接,使用方便。回收利用率高,即使工程完工废弃不用,仍可出售好的价格。也可做其他用途。
在泥浆输送领域,同钢管相比,HDPE管道具有更好的耐磨性,这意味着它具有更长的使用寿命和更好的经济性。耐老化,使用寿命长:含有2-2.5%的均匀分布的碳黑的聚乙烯管道能够在室外露天存放或使用50年,不会因遭受紫外线辐射而损害。重量轻,利于搬运和拆装。所以我们一般推荐选用HDPE排沙管。
B 小型的泥沙泵(11kW以下规格产品)一般选用带钢丝内衬的软管排水,因此这类规格的泵出厂时,出水口均带有软管接头,用户只需将软管套在软管接头上,再用管箍或铁丝绑牢即可。如果用户选用钢管,可直接将钢管焊在软管接头上即可,或者将软管接头拆下,另行匹配法兰。如果用户选用软管,一定要匹配满足压力要求的软管,否则会发生爆开。对于高压软管,软管两端均带有钢制法兰,与其连接的法兰需按高压软管的法兰标准匹配。
在用户实际应用时,一般吸沙管是钢管和软管配合使用。钢管就不再赘述。软管需特别注意,一定要使用带内衬钢丝或者钢环的软管,承受负压,防止吸水时被吸瘪。目前国内能生产优质大口径吸沙软管的厂家屈指可数,选购时需慎重。配置吸沙管时管径与出沙管径相同或大一个规格(不能太大)。吸水管的长度条件允许的情况下,尽量短。吸管太长会导致效率下降及泥沙泵汽蚀。
3、软接头 (软接头照片)
软接头又叫做橡胶管软接头,橡胶接头,橡胶软接头,可曲挠接头,高压橡胶接头,橡胶减震器等。软接头是用于硬管道之间起挠性连接作用的中空橡胶制品,此产品可降低振动及噪声,并可对因温度变化引起的热胀冷缩起补偿作用,广泛应用于各种管道系统。软接头也有利于沙泵的拆装。在泥沙泵的进出口必须各安装一件软接头。在较长的管路上,也要间隔安装。
排沙管、吸沙管及软接头的直径都要根据泥沙泵的设计参数来选择,沙泵出厂时我们一般会推荐配套的直径,不要随意变更。管道的压力也必须能承受泥沙泵的最大压力。
4、法兰
法兰连接就是把两个管道、管件或器材,先各自固定在一个法兰盘上,两个法兰盘之间,加上法兰垫(一般为橡胶),用螺栓紧固在一起,完成了连接。有的管件和器材已经自带法兰盘,也是属于法兰连接。法兰连接是管道施工的重要连接方式。 法兰连接使用方便,能够承受较大的压力。 泥沙泵的管道法兰,一般选用板式平焊钢制法兰,国家标准(GB/T9119-2010),适用于公称压力不超过2.5MPa的管道连接。法兰选择时还要考虑与管道的国家标准一致。
二、泥沙泵阀门的选择和配置
1、闸阀
闸阀的启闭件是闸板,闸板的运动方向与流体方向相垂直,闸阀只能作全开和全关,不能作调节和节流。沙泵的出水管阀门要选用闸阀,不要选球阀或蝶阀。推荐选用Z44W型闸阀,型号表示方法如下:
- Z44W—1.6 DN100
- Z——阀门形式:闸阀。
- 4——连接形式:法兰连接。
- 4——闸阀结构形式:平行式双闸板(平板式闸阀)。也可选择其他结构形式的闸阀(例如:Z41W)。
- W——密封面或衬里材料:由阀体直接加工的阀座密封面材料。
1.6——闸阀公称压力:1.6MPa。(闸阀上铸的数字为16)
根据沙泵的最大扬程选择不同公称压力的闸阀,例如:Z44W—2.5DN150。
DN100——闸阀公称尺寸:DN100(4寸)。
根据沙泵流量需要选择不同公称尺寸的闸阀,例如:Z44W—2.5DN200。
止回阀又称逆止阀,设计沙泵管道系统时需配备止回阀,其作用是防止管道中的泥沙倒流,造成过载和堵泵。推荐选用旋启式止回阀,也可选择升降式止回阀,不要选缓闭式止回阀。注意:升降式止回阀分水平式和垂直式两种,设计时不能混淆。推荐选用H44W型止回阀,型号表示方法如下:
- H44W—1.6 DN100
- H——阀门形式:止回阀。
- 4——连接形式:法兰连接。
- 4——连接形式:法兰连接。
W——密封面或衬里材料:由阀体直接加工的阀座密封面材料。
也可选择H 不锈钢材料(例如:H41H)。
1.6——闸阀公称压力:1.6MPa。(闸阀上铸的数字为16)
根据沙泵的最大扬程选择不同公称压力的闸阀,例如:Z44W—2.5DN150。
DN100——闸阀公称尺寸:DN100(4寸)。
根据沙泵流量需要选择不同公称尺寸的闸阀,例如:Z44W—2.5DN200。
3、压力表与表阀
压力表是判断泥沙泵的各种运行状态的依据,
a例如: 判断正反转——关闭闸阀后,分正转、反转开泵,压力表值大的是正转。(这是最有效、最正确的判断正反转的方法,其他方法都有局限性,都很容易出错。)
b 水泵正常运转后查看压力表值,可计算出管路损耗,可判断出扬程还有多少富余量,可判断水泵选型是否合理,是否在最佳效率点附近使用,为节能排水提供依据。(效率提高10%的话,200kW的泵1年可节省17万度电。)
c、沙泵运转期间,压力值突然上升,说明出水管有堵管现象,需要采取相应措施。
d、沙泵运转期间,压力值突然下降,说明吸水口或吸水滤网堵了,需要及时清理。
e、沙泵运转期间,压力值突然下降,又大幅摆动,说明水泵吸进空气了,查看水位或检查吸水管。
f、运转一段时间后,关闭闸阀后的压力值(关死点压力)大幅下降,说明水泵磨损超限,需更换易损件。
因此,除小型泥沙泵连接软管,简易安装排水以外,大中型沙泵在设计排水管路时,必须设置压力表(小型沙泵固定安装时,推荐加装压力表)。压力表最好选用隔膜式压力表,连接型式为Ⅰ型(径向直接式),最大量程应按照沙泵的最大扬程(压力)处于压力表的最大量程1/3-2/3的量程范围内选取。
由于沙泵使用的工况水中含有泥沙,因此压力表很容易损坏(采购时需要多备几块),设计时压力表应配有相应的表阀(表阀最好选用不锈钢材质),需要读数时将表阀打开,不用时将表阀关闭。对于泥沙浓度较高、压力表损坏比较频繁的工况,还可以在表阀和压力表中间加上排气阀,作用是压力表读完数后关闭表阀,打开排气阀排出压力表中的泥浆水,让压力表恢复初始值,提高压力表的寿命。
设计时将管接头焊接在水泵出水口处的钢管上,在装上表阀和压力表。吸沙口管路最好也安装压力表。
4、放气阀
在设计泥沙泵的管路时,管路中凸起的,高点部位需增加放气阀,泥沙泵启动后,打开放气阀将此处的空气放掉,再关闭放气阀。如果不加放气阀,此处在水泵工作时会残留空气,影响沙泵的使用及沙泵的寿命。
在设计沙泵的管路时,管路中凹下的低点部位需增加排沙管,水泵停泵后,打开排沙管的闸阀,将此处的泥沙放出,防止堵管。天气寒冷容易结冰的地方,停泵时也许将泥水放出,防止结冰堵塞或损坏管路。如果沙泵的出水管路是顺直向上,中间没有凸起的高点,可取消放气阀。
在设计沙泵的管路时,下接吸水管,设计、安装时需保证放气阀在泵吸水口处为最高点,吸水管顺直向下,灌泵的同时需打开放气阀,将吸水管和泵腔内的空气放掉,保证灌泵成功。这样灌泵时可将吸入管中的空气排出,否则水泵无法启动。
5、底阀滤网与无底阀滤网
泥沙泵在设计、使用吸沙管时,需配备底阀滤网或无底阀滤网。沙泵的吸水滤网作用如下:
1、阻挡大颗粒固体进入泵中;
用户在自行设计、制造吸水滤网时应参考泥沙泵的最大通过颗粒直径,使滤网能够隔档住大于允许通过颗粒直径的杂物,否则使用时会导致大颗粒的固体吸入泵腔,严重时会卡住叶轮造成电机烧毁。此外,沙泵的底阀应该采用旋启式结构。市场上常见的底阀基本是升降式结构的大滤网孔滤网,给清水离心泵用的,沙泵根本无法使用。用户设计选用时可选购厂家专门生产的底阀滤网。
2、改善沙泵吸水腔内的泥沙浓度,形成均匀的泥浆,防止堵住叶轮吸水口。
无论是滤网泵底座、还是底阀滤网或无底阀滤网,都是由滤网和其他部件构成了吸水腔。沙泵工作时,泥沙通过滤网孔依次进入吸水腔,形成相对均匀的泥沙浆,可有效防止泥沙堵住叶轮吸水口。沙泵的滤网要比清水泵和污水泵的面积大很多,泥浆浓度越高,滤网面积越大。用户在采沙或抽高浓度泥浆时,可设计选购厂家专门生产的水力搅拌器。
3、阻挡树叶、塑料袋、杂草等杂物进入泵中。泥沙沙泵不是无堵塞泵,不能抽排杂物,对于水中杂物很多的工况,设计时必须增加拦挡装置。用户设计时可联系我们厂里技术人员,单独为此工况设计吸水滤网装置。
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