Qu'est-ce qu'une pompe à lisier en céramique ?
Les pièces de pompe en céramique sont fabriquées en carbure de silicium lié au nitrure de silicium. Elles sont conçues pour résister à l'usure et à l'érosion dans des applications telles que la production d'électricité au charbon, la fonderie de métaux non ferreux, l'exploitation minière, etc. Elles sont utilisées dans de nombreux secteurs, tels que les systèmes de tuyauterie. pompe à lisier Les composants, ainsi que certains autres composants de grande taille en acier et alliages, nécessitent une protection contre l'usure en raison de leurs graves dommages lors des opérations de traitement. Les coudes, les tuyauteries, les centrifugeuses et de nombreux autres composants techniques utilisés pour déplacer, séparer et extraire diverses particules glissantes et abrasives dans une boue subissent une usure. Ces particules peuvent être acides et endommager les équipements de traitement.
Avantages de la pompe à lisier en céramique
- Résistant au glissement humide et aux supports abrasifs
- Forte résistance à l'usure, avec des parties de surintensité durant 3,51 fois plus longtemps que l'alliage résistant à l'usure Cr30.
- Excellente stabilité chimique, convient aux acides et bases PH0-12 (sauf acide fluorhydrique)
- Solvants et excellente résistance à l'oxydation
- Certains articles résistent à des impacts de particules énormes à forte et à grande concentration et peuvent supporter des conditions de broyage sévères.
- Faible et facile d'entretien
- Mécanisme simple et robuste
- Les pompes et leurs composants sont revêtus de matériaux résistants à l'abrasion
Principe de fonctionnement de la pompe à boues en céramique
Le liquide doit être versé dans la cavité de la pompe en céramique. Lorsque le moteur principal fait tourner l'arbre et la roue, le fluide circule dans un mouvement circulaire grâce à la roue d'un côté et est projeté du centre de la roue vers la périphérie de l'autre par la force centrifuge. La roue fournit au liquide l'énergie de pression et de vitesse. La majeure partie de l'énergie de mouvement est transformée en un compresseur stationnaire lorsque le fluide traverse la volute jusqu'à l'orifice de refoulement.
Lorsque le fluide est éjecté de la roue, la partie centrale fournit une zone de basse pression, ce qui provoque un différentiel de pression avec la pression de la surface du liquide d'aspiration, permettant au liquide d'être aspiré et refoulé à une pression constante.
Application de la pompe à boues en céramique
Les pompes à boues en céramique transportent des liquides contenant des particules solides en suspension dans la métallurgie, l'exploitation minière, le charbon, l'électricité, les matériaux de construction et d'autres industries, telles que les concentrés, les résidus, les cendres, les scories, le ciment, les boues, etc.
Exigences de propreté des grains dans la suspension : respecter simultanément -0,074 mm â 45% et + 1 mm â 3%.
La température maximale de la suspension ne doit pas dépasser 90 °C et la concentration pondérale ne doit pas dépasser 701 TP3T.
- Industrie minière
- Industrie céramique
- Le pétrole et le gaz doivent gérer de grands volumes de boues au cours du processus.
- fabrication d'engrais
- Récupération des terres
Durée de vie très longue des composants d'écoulement : la turbine, le corps de pompe avant et le corps de pompe arrière, en matériau composite céramique, offrent une excellente résistance à l'usure, aux chocs et à la cavitation. La durée de vie des composants d'écoulement est 5 à 10 fois supérieure à celle d'une turbine en alliage à haute teneur en chrome.
Efficacité accrue du cycle de vie :
- Après une utilisation prolongée, des trous en nid d'abeille apparaissent à la surface des pièces métalliques de débordement en raison de la cavitation, et l'efficacité diminue considérablement.
- Le composite céramique des pièces existantes ne développera pas de trous en nid d'abeille au cours de leur durée de vie et la baisse d'efficacité sera minime.
Autres types de méthodes :
- En général, la garniture + le joint de turbine auxiliaire sont sélectionnés.
- Une garniture mécanique double face doit être sélectionnée lorsque la dilution moyenne n'est pas autorisée.
- Lorsque le milieu est autorisé à fondre et qu'il y a une certaine pression à l'entrée, comme un débordement d'épaississeur et une connexion en série à plusieurs étages, un joint mécanique simple face + un joint de roue auxiliaire doivent être sélectionnés.
Caractéristiques de la pompe à boues en céramique
Les pompes à boues en céramique sont des pompes à boues horizontales monocellulaires. Elles sont équipées d'un support, de roues radiales à simple pression et d'enveloppes abrasives remplaçables. La pompe aspire axialement et refoule tangentiellement. Le sens de refoulement peut être tourné de 45° sur la circonférence, selon les conditions d'utilisation.
La gaine, les plaques de revêtement avant et arrière, ainsi que la bague d'expulsion sont fabriquées en céramique. La turbine, en métal ou en céramique, offre une longue durée de vie et une excellente résistance à l'usure.
La caractéristique la plus importante d’une pompe à lisier en céramique est qu’elle est à la fois résistante à l’usure et à la corrosion, et ses performances sont nettement supérieures à celles d’une pompe en alliage ou en caoutchouc.
Grâce à de nombreux tests et retours de données dans les usines de concentration de métaux sur de nombreuses années, la durée de vie d'une pompe à boues en céramique est généralement 3 à 6 fois supérieure à celle d'une pompe en alliage à haute teneur en chrome dans les mêmes conditions de fonctionnement, et le prix du matériau en carbure de silicium est inférieur à celui de l'acier à haute teneur en chrome, de l'acier duplex, etc., de sorte que la pompe à boues en céramique présente un avantage économique significatif en termes de prix des matières premières par rapport à l'alliage de première classe.
Résistance à la corrosion
Contrairement aux pompes métalliques, les composants de l'extrémité humide des pompes en céramique (roue, bague de gorge, insert de chemise de plaque de cadre, volute) sont principalement constitués de matériaux inorganiques et non métalliques en carbure de silicium avec une excellente résistance aux acides et aux alcalis et à l'oxydation.
Résistance à l'usure
Lors du transfert de fluides contenant des particules solides, les parties humides de la pompe à boues subissent une usure équivalente. Le carbure de silicium possède une structure cristalline similaire à celle du tétraèdre de diamant. Il s'agit principalement d'une molécule liée par covalence.
Joint d'arbre
Une pompe à boues utilise une garniture d'étanchéité ou une garniture d'arbre combinée avec une expulseur et une garniture mécanique. La fonction de l'expulseur est de réduire la pression au niveau de la garniture mécanique. L'association de l'expulseur et de la garniture mécanique empêche toute fuite prolongée de la garniture d'arbre. Les garnitures mécaniques sont classées en trois types : les garnitures mécaniques simples, les garnitures mécaniques doubles et les garnitures mécaniques à cartouche.
Garniture mécanique simple
La garniture mécanique simple est principalement utilisée pour pomper l'eau de refroidissement dans le corps de pompe. Une entrée d'eau de refroidissement est intégrée à la bague de l'expulseur. L'eau de refroidissement circule via la bague de l'expulseur et l'expulseur dans la cavité du corps de pompe, puis est évacuée avec les boues transportées. La garniture mécanique a une longue durée de vie, et l'expulseur, la bague de l'expulseur et la plaque de revêtement arrière s'usent très peu.
Garniture mécanique double
La garniture mécanique double est principalement utilisée dans les applications où l'eau de refroidissement ne peut pas pénétrer dans le corps de la pompe. La bague d'expulsion intègre l'entrée, la sortie et l'orifice de vidange de l'eau de refroidissement. Supposons qu'une source d'eau de refroidissement propre soit à proximité. Dans ce cas, l'eau de refroidissement peut être directement reliée à la bague d'expulsion, entrant par l'entrée et sortant par la sortie, optimisant ainsi le rendement de la garniture mécanique à circulation de l'eau.
Garniture mécanique à cartouche
Les garnitures mécaniques à cartouche sont principalement utilisées dans les applications où l'eau de refroidissement ne peut pas être injectée dans le corps de la pompe. Elles se distinguent par leur facilité d'installation et leur longue durée de vie.
Résistance à la chaleur
Étant donné que le matériau ne se déforme ni ne se corrode facilement lorsqu'il est chauffé, la pompe à boues en céramique est immergée dans un liquide à une température maximale de 120 °C pendant sept jours. La céramique en carbure de silicium peut parfaitement satisfaire aux conditions générales de fonctionnement en dessous de 60 °C.
Palier
Côté positionnement, les pompes à boues utilisent des roulements à billes à contact oblique face à face ou des roulements à rouleaux coniques à deux rangées, qui supportent principalement la force axiale. La structure d'injection d'huile de la bague d'espacement au centre du roulement à billes à contact oblique face à face favorise l'injection d'huile et la lubrification du roulement. Côté libre, un roulement à rouleaux cylindriques avec bague intérieure renforcée et sans nervures supporte la charge radiale. La structure du roulement est plus rationnelle et sa durée de vie est prolongée.
Installation d'une pompe à lisier en céramique
Pompe à boues pour matériaux céramiques. La plupart des pompes à boues sont fabriquées en fonte à haute teneur en chrome Cr27% ou revêtues de caoutchouc. Afin de mieux répondre à la demande du marché et aux exigences de transport dans des conditions de travail variées, l'équipe technique a commencé par la pompe à boues en céramique.
Les pièces en céramique résistantes à l'usure des parties de débordement sont frittées à haute température. Elles présentent de bonnes qualités mécaniques et une résistance élevée à l'usure après avoir été mélangées à des composants polymères.
Cas 1
Avec une hauteur d'élévation d'environ 70 m et une concentration maximale d'environ 60%, les résidus miniers de cuivre non ferreux sont transportés sous terre pour compléter la concentration suivante. La pompe à boues d'origine 100/150e-hh est utilisée, et les pièces de trop-plein ont une durée de vie moyenne de 20 à 25 jours. La pompe à boues 150ZGB a une durée de vie de 20 à 25 jours.
Cas 2
Le transport de la concentration de soufre par PT Mining s'effectuait à l'aide d'une pompe 80-485ZGB (d'une densité de 1,6, d'un dénivelé de 19,8 m et d'une longueur de conduite de 2 750 m). Initialement connectée en série à deux pompes, chacune d'une puissance motrice de 132 x 2 = 264 kW, avec une durée de vie de 15 à 30 jours, elle a ensuite été remplacée par une pompe à boues en céramique, déplaçable par une seule pompe. La puissance motrice est de seulement 132 kW et les pièces de trop-plein ont une durée de vie de plus de six mois. À elle seule, cette pompe permettra d'économiser environ 1 TP4T500 000 par an.
Cas 3
La pompe à boues d'origine OK de la deuxième usine de tungstène utilise une pompe à boues en alliage 150-ZJ-50, dont les pièces de trop-plein ont une durée de vie d'environ 3 à 4 mois. Cette pompe à boues en céramique a été construite et n'a subi aucun entretien depuis.
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