Les pompes à boues de cendres sont couramment utilisées dans exploitation minière, sable, dragage, énergie électrique, métallurgie, charbon, production environnementale et autres industries pour déplacer les particules solides abrasives dans les boues. Par exemple, le transport de pâte à papier dans les usines métallurgiques, les centrales thermiques à cendres hydrauliques, les laveuses de charbon, les boues de charbon, le transport de matériaux lourds, le dragage fluvial, etc. Dans l'industrie chimique, les pompes à boues de cendres peuvent transporter des boues abrasives contenant des cristaux.
Les centrales au charbon émettent d'importantes quantités de pollution. L'unité de production de charbon pulvérisé produit des quantités importantes de cendres dues à la combinaison de trois types de cendres : les cendres volantes de fond, les cendres d'économiseur et les cendres résiduelles qui s'accumulent au fond du four. Les cendres s'accumulent dans les trémies situées sous l'économiseur. La section de la chaudière contient des cendres volantes. Une répartition typique est la suivante : 201 TP3T de cendres de fond, 41 TP3T de cendres d'économiseur, 41 TP3T d'autres cendres et 761 TP3T de cendres volantes. La quantité de cendres produite est directement proportionnelle à la quantité de matières inertes dans le combustible et à la quantité d'énergie consommée.
Principales applications des pompes à boues de cendres
Les pompes à boues sont couramment utilisées pour le transfert de particules solides abrasives dans les mines, les centrales électriques, la métallurgie, l'industrie du charbon, la protection de l'environnement et d'autres industries. Elles sont utilisées pour le transport de boues dans les usines de traitement métallurgique, l'élimination des cendres dans les centrales thermiques, le transport de boues de charbon et de produits lourds dans les usines de lavage du charbon, le dragage fluvial, etc. Certaines boues caustiques contenant des cristaux peuvent également être transportées dans l'industrie chimique.
Les gros blocs de charbon et les gangues de charbon sont facilement obstrués dans le secteur du lavage du charbon en raison des conditions d'exploitation variées, et les exigences de conception des pompes à boues sont très élevées. En 2005, le Bureau minier de Huaibei a installé une pompe à boues de construction standard, importée d'Australie, dans une usine de lavage du charbon. Elle a fonctionné régulièrement, transportant d'énormes blocs de charbon et des gangues de charbon sans se boucher, et sa durée de vie a dépassé celle des pompes importées.
Électricité
Cendres de centrale électrique, cendres volantes, cendres de charbon, toutes sortes de cendres, transport de mortier, etc.
Métallurgie
Les usines d'aluminium ont toutes sortes de boues de pâte à papier à haute température ; convoyeurs, types d'aciéries, styles de transport de boues, etc.
Charbon
Extraction de charbon, lavage de toutes sortes de boues de charbon grossières et fines de livraison, etc.
Construction
Tous types de transport de lisier chargé, etc.
Produits chimiques
Produits chimiques (tels que les engrais phosphatés et les engrais potassiques), toutes sortes de lisibilité, transport de boues corrosives, etc.
Pro-environnement
Lisibilité de la désulfuration des gaz de combustion (FGD), transmission de boues corrosives, etc.
Système d'élimination des boues de cendres
Les pompes centrifuges à boues sont les pompes les plus couramment utilisées pour les systèmes d'élimination des cendres. Les travaux actuels s'appuient sur des recherches portant sur les propriétés de la teneur en cendres des boues à différentes concentrations d'eau. Les performances d'une pompe centrifuge à boues seront étudiées à différentes concentrations de cendres. La quantité de cendres dans le mélange de cendres de charbon et d'eau sera modifiée afin d'observer son impact sur le fonctionnement du système d'élimination des cendres des pompes centrifuges.
AVANTAGES DU SYSTÈME HCSD
Le système d'élimination des boues à haute concentration (système HCSD) comprend d'autres objectifs, notamment :
Écologique
- Les boues de cendres à haute concentration consomment jusqu'à 12 fois moins d'eau que les boues diluées.
- Aucune ou très peu de contamination par les fuites d’eau dans l’environnement.
- Sans déversement de cendres, le transport par pipeline est sûr, silencieux et fiable.
- Il n’y a pas ou très peu de capacité de traitement des eaux de ruissellement et de récupération des eaux.
- Les cendres épaissies ne sont pas sujettes à l'écoulement.
- La formation de poussière est considérablement réduite.
- Le lisier durcit, permettant ainsi la réhabilitation.
Opérationnel
- Le lisier se répand sur une surface grâce à la gravité. Aucune épandage mécanique ni intervention de l'opérateur n'est nécessaire.
- Système sans retour d'eau.
- Élimination de la mise à l’échelle du pipeline.
- Haute disponibilité, faible utilisation de pièces, faible maintenance.
Économique
Des économies d’énergie substantielles pour faire fonctionner le système.
Les volumes transportés sont plus petits et les tailles des pipelines
Boue de cendres : ce que vous devez savoir
Le comportement rhéologique de la boue à différentes concentrations et conditions d'écoulement est l'une des données d'entrée les plus critiques pour la conception du système de transport de la boue. Les facteurs rhéologiques aident également à évaluer la puissance nécessaire à l'agitation de la boue dans le réservoir d'agitation. La connaissance de la rhéologie des suspensions est également nécessaire pour garantir un système de transport par pipeline stable et économe en énergie.
Les propriétés rhéologiques d'une suspension sont influencées par des paramètres tels que la forme, la granulométrie, les propriétés du fluide porteur, la teneur en solides, etc. Une granulométrie adaptée permet d'obtenir une suspension stabilisée. Si les solides sont grossiers, le coût de déshydratation est moindre, mais le débit devient plus hétérogène ; si les particules sont fines, le débit est homogène, mais la suspension devient non newtonienne, ce qui augmente le coût de déshydratation.
Combien de types de pompes à lisier existe-t-il ?
La pompe industrielle est classée en trois types en fonction de son fonctionnement :
Pompes volumétriques, pompes de puissance et pompes centrifuges.
On distingue les pompes électriques des pompes à eau, selon le mode d'entraînement. Leur structure les classe en pompes monoétagées ou multiétagées.
Elles sont classées selon leur application : pompe d'alimentation de chaudière, pompe doseuse, etc. Par exemple, les pompes à eau, à huile et à boue sont classées selon la nature du liquide à transporter.
Considérations relatives à la sélection et à la durabilité des pompes
L'adéquation d'une pompe à cendres de charbon dépend de la nature des boues à transporter. Lors du choix d'une pompe à cendres volantes adaptée, le principe de pompage, la conception de la roue et du rotor, les matériaux de construction de la pompe et le système d'évacuation doivent être soigneusement pris en compte. Les fosses à cendres volantes chaudes comptent parmi les environnements les plus difficiles pour une pompe à boues dans une centrale électrique. Elles sont alimentées par des puisards d'eau de pluie pouvant contenir des boues très riches en solides. Historiquement, des pompes à boues submersibles classiques étaient utilisées pour les eaux usées. Cependant, ces pompes sont sujettes au colmatage et à l'usure dus aux gravillons et à l'écume, et présentent un taux de défaillance élevé. Les pompes centrifuges traditionnelles transmettent l'énergie cinétique aux boues via une roue rotative.
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La pompe centrifuge à boues est idéale, car elle est conçue pour pomper des fluides abrasifs en continu. Les pièces d'usure peuvent être remplacées sans avoir à remplacer la pompe entière.
Les pompes centrifuges à boues sont parmi les plus fréquemment utilisées en milieu industriel. Elles sont dotées d'une ou plusieurs roues qui, en rotation, déplacent le fluide grâce à la force centrifuge. Toutes les pompes centrifuges à boues ne se valent pas. De nombreuses pompes centrifuges de mauvaise qualité ne peuvent pomper que de l'eau. Leur corps et leurs roues ne permettent que cette capacité. La pompe centrifuge industrielle, ou pompe centrifuge à boues, est beaucoup plus durable. Elle est fabriquée à partir de matériaux rigides qui résistent aux substances abrasives et acides. La fonction principale d'une pompe centrifuge à boues est de déplacer des solides et des liquides. Grâce à leur longévité, les pompes centrifuges à boues peuvent être utilisées dans divers domaines et sont adaptées aux boissons à faible viscosité et aux débits élevés.
Caractéristiques de la pompe centrifuge à boues pour les pompes à boues de cendres
L'efficacité de la pompe a été évaluée expérimentalement à une vitesse de rotation de 1 450 tr/min pour des boues de mâchefer, avec et sans ajout de cendres volantes, à des concentrations allant de 10% à 50% (en poids). La quantité de cendres volantes ajoutée aux mâchefers a été modifiée de 10% à 30% (en poids). La charge de la pompe, le rendement global et la puissance d'entrée ont été mesurés à différents débits. Les résultats des caractéristiques de performance démontrent que la valeur de la hauteur manométrique et le rendement de la pompe sont affectés par la concentration en solides.
PROTÈGE-COURROIE
Le protège-courroie, situé à l'arrière de la pompe, protège les opérateurs des poulies et des courroies. Un protège-courroie perforé et léger, comme celui illustré ici, peut être facilement retiré en cas de besoin, permettant un entretien plus rapide et plus sûr de la pompe.
BASE
Cette pompe possède une base fixe, bien que les pompes à boues puissent également être équipées d'un fond mobile. L'avantage d'une base coulissante est une ouverture et une fermeture plus faciles et plus sûres de la pompe pour la maintenance, ce qui réduit les temps d'arrêt pour l'utilisateur.
ARBRE
Le moteur entraîne l’arbre, ce qui fait tourner rapidement la roue.
ENSEMBLE DE ROULEMENT
Compte tenu des forces agissant sur la roue et l'arbre, le rôle du roulement est de maintenir la stabilité et l'alignement corrects de la tige et de la roue. Les pompes à boues sont donc équipées de roulements plus importants et plus durables que les pompes à eau. La cartouche peut être déplacée d'avant en arrière pour ajuster le jeu de la roue au fur et à mesure de son usure.
VOLUTE/PROCESS
Le carter de volute abrite la turbine, elle-même logée dans la volute. Conçue pour être remplacée, elle évite d'user la volute complète comme sur les pompes à eau, ce qui rend l'entretien plus facile et moins coûteux. Le tuyau d'aspiration permet l'entrée des boues dans la pompe. La force de la turbine tourbillonnante propulse le fluide vers l'extérieur, dans le tuyau de refoulement, sous haute pression.
Il a également été constaté que les performances de la pompe dépendent fortement de la qualité des boues. L'ajout de fines particules de cendres volantes aux grains de sable des boues de mâchefer réduit encore les pertes de charge dans la pompe. L'ajout de cendres volantes aux boues de mâchefer améliore les performances de la pompe en termes de hauteur de charge et d'efficacité.
Résumé
Les pompes à boues sont couramment utilisées pour transférer des particules solides abrasives dans les mines, les centrales électriques, la métallurgie, l'industrie du charbon, la protection de l'environnement et d'autres industries. Les blocs et les gangues de charbon sont facilement obstrués dans le secteur du lavage du charbon. Les exigences de conception des pompes à boues sont très strictes.
