水隔离浆体泵在尾矿输送中的设计范例

水隔离浆体泵输送尾矿的原理是将输送尾矿的主动设备转变为清水泵，从而减少对主设备的磨损，适合高扬程、大流量的尾矿输送，能降低生产成本，稳定生产流程。  

一、前言     水隔离浆体泵（以下称水隔离泵）是一种新型浆体输送设备，该设备以水为驱动液体或传压介质，以等流量等压离心泵作为动力源，通过主机变频控制三个隔离罐交替吸入或排出矿浆，实现矿浆输送，是一种具有扬程高、流量适应范围大、输送浆体浓度高、使用周期长的理想输送设备。1987年经冶金部鉴定认为：该泵具有结构简单、运行可靠、磨损小、寿命长、操作和维护方便等特点，是高浓度浆体长距离高扬程管道输送的理想设备。

二、水隔离泵的组成及工作原理 

（一）水隔离泵的组成以及单罐工作原理 水隔离泵由高压清水泵、隔离罐、给料装置、控制阀、液压站、变频器、微机自控系统及辅助装置组成。

 1－浮球；2－清水；3－尾矿浆；4－进水清水阀；5－出水清水水阀； 6－出浆止回阀；7－进浆止回阀；8－水隔离泵罐体 ，在压力容器（隔离罐）内，有一浮球1，浮球的上端是清水，下端是尾矿浆。当外部尾矿浆加压后通过进浆止回阀7进入隔离罐时，浮球浮起，此时，出水止回阀5打开，上部的清水排出容器；当尾矿浆进入隔离罐适量后，出水止回阀5关闭，进水止回阀4在压力作用下打开，高压水进入隔离罐，通过浮球传力将高压水的压力转给浮球下面的尾矿浆，排浆止回阀6在压力的作用下打开，此时进浆止回阀7关闭，高压尾矿浆通过排浆管输送至尾矿库；当浮球下降到一定高度后，出水止回阀5打开，进水止回阀4关闭，浮球上部清水泄压，同时，进浆止回阀7打开，排浆止回阀6关闭，向隔离罐内进浆。尾矿浆到达一定量后，重复上述过程，周而复始，从而实现利用加压清水做动力输送尾矿浆的目的。 

（二）水隔离泵系统的组成及设备    单罐水隔离泵的输送尾矿浆过程是断续的，不符合实际生产的需要。实际生产中的水隔离泵是一个严密的设备组合系统。主要设备有：隔离罐组合（A,B,C三个）、渣浆泵、清水泵、液压站、喂料罐、清水回水池及变频设备等，1－尾矿浓密池；2－渣浆泵；3－喂料罐；4－进浆管；5－进浆止回阀； 6－排浆止回阀；7－水隔离泵罐体；8－浮球；9－探头；10－回水清水阀； 11－进水清水阀；12－清水进水管；13－清水回水管；14－液压站； 15－微处理控制器；16－变频器；17－多级离心泵；18－回水池；19－排浆管   渣浆泵的作用是将浓密池底流尾矿提升至喂料罐内。隔离罐组合由A、B、C三个并联单罐组成，分别有罐体、浮球、液压控制清水阀、进出浆止回阀等部件。微处理控制器向液压站发送周期性方波信号，使液压站按一定的规律打开和关闭6个清水进水、回水阀，使3个罐轮换工作，进浆、排浆、进水、回水分别以1/3周期进行工作，从而使整个系统连续进水、回水、进浆和排浆。清水泵一般采用多级离心泵，其能力符合尾矿输送的流量和扬程要求，可将回水池中的清水送入高压罐，形成高压水。喂料罐高于隔离罐的顶端，尾矿浆进入喂料罐后能通过自身压力打开隔离罐的进浆止回阀进入罐体。清水泵从回水池中吸水加压后送入隔离罐，回水自流进入回水池，循环使用。考虑到水的损耗，回水池应该补充一定新水。变频器在微处理器的控制下，改变清水泵电机的转速，使系统处于节能状态。微处理控制器是整个系统的指挥中心，其主要作用有：1、显示系统各个部件的即时工作状态。2、数字显示。显示浮球上下运动的时间，即某一个罐进浆时间和排浆时间，通过数字比较，可判断出该罐的清水耗量。3、自动调节清水量。微处理器接受到进排浆时间数据后，对清水泵流量进行判断，并向变频器发出指令，提高或降低电机频率，调节水泵流量使系统处于最佳状态。4、发送方波脉冲。按一定周期向液压站发送方波电信号，使3个隔离罐相互弥补，连续工作。 （三）水隔离泵系统的工作原理 ? ??? 渣浆泵将尾矿浆送入高位喂料罐内，矿浆通过自身压力打开水隔离泵其中一个隔离罐的进浆止回阀，向罐内送浆；此时该罐的清水回水阀打开，向回水池排水，达到一定量后，高压水进入罐体开始排浆。同时，另外2个隔离罐以1/3周期的时间差进浆和排浆。由于喂料罐向水隔离泵进浆、清水泵向水隔离泵进水以及水隔离泵向尾矿库输送矿浆均是连续不断的，从而实现整个系统工作的连续性。 三、工程实例?  （一）某铁矿工程概况 ??? 某铁矿设计年处理矿石80万t，尾矿处理量约44万t。浓缩后尾矿矿浆流量为90m3/h，输送浓度为45%，矿浆密度1.48 t/m3。尾矿平均粒径0.063mm，输送距离约为1.2km，初期扬程120m，终期扬程360m。

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