Các nhà máy thường phải xử lý bùn trong các ứng dụng từ chế biến đến xử lý nước thải. Đối phó với những hỗn hợp chất lỏng và chất rắn như vậy là một thách thức và khó khăn. Một số yếu tố chính trong máy bơm bùn là kích thước và bản chất của chất rắn trong chất lỏng và loại mài mòn mà chúng gây ra. Khác là tính ăn mòn của chất lỏng hoặc hỗn hợp.

Các máy bơm bùn (và các hệ thống đường ống liên quan của chúng) cần có các điều khoản đặc biệt yêu cầu kiến ​​thức chi tiết về đặc tính rắn và bùn để ngăn ngừa mài mòn, ăn mòn, xói mòn và các tác động bất lợi khác như lắng đọng chất rắn. Việc xác định sự kết hợp tối ưu giữa tốc độ, hình học và vật liệu đòi hỏi phải cân bằng hợp lý các ưu tiên của máy bơm thường mâu thuẫn nhau; điều này đòi hỏi sự hoạt động ổn định, tuổi thọ hao mòn tối đa, tính linh hoạt trong vận hành và mức tiêu thụ năng lượng tối thiểu.

Máy bơm bùn phù hợp

Máy bơm bùn ly tâm trục ngang thường được sử dụng cho các dịch vụ bùn, mặc dù trục đứng và các loại máy bơm khác được ưa chuộng cho một số ứng dụng cụ thể. Máy bơm ly tâm để xử lý bùn có các tính năng phù hợp với dịch vụ cụ thể phản ánh bản chất ăn mòn hoặc mài mòn của bùn và nồng độ chất rắn. Chúng có thể bao gồm lựa chọn vật liệu, sử dụng lớp lót và thậm chí cả kích thước trình điều khiển khác nhau.

Yêu cầu chính đầu tiên của một máy bơm hút bùn là cung cấp đầy đủ tuổi thọ sử dụng. Các tác động ăn mòn và ăn mòn của bùn, chẳng hạn như sự cản trở của dòng chảy tốc độ cao của hỗn hợp lỏng / rắn, thực sự là một thách thức. Trong nhiều ứng dụng, một số chất rắn trong hỗn hợp lớn hơn các hạt thường quy định; do đó, máy bơm phải có thể vượt qua chúng mà không có bất kỳ hư hỏng hoặc sự cố vận hành nào.

Do các yêu cầu như vậy, một máy bơm bùn thường lớn hơn so với đối tác chất lỏng trong của nó. Hơn nữa, nó thường hy sinh hiệu quả, cả hiệu suất tối đa và hiệu quả trên toàn bộ phạm vi hoạt động, để đổi lấy khả năng đạt được hoạt động tốt trong các dịch vụ đầy thách thức này.

Bởi vì mài mòn là một hàm của vận tốc, tốc độ của máy bơm bùn phải càng thấp càng tốt; các đơn vị thường hoạt động ở tốc độ 1.200 vòng / phút hoặc chậm hơn. Thông thường, khớp nối trực tiếp giữa máy bơm và động cơ điện tốc độ thấp hoặc trình điều khiển khác có ý nghĩa nhất. Mặt khác, nhiều ứng dụng khác ưa chuộng hộp số để đáp ứng tốc độ và điểm làm việc mong muốn. Trong các dịch vụ yêu cầu lưu lượng thay đổi, bộ truyền động tần số thay đổi được sử dụng để cung cấp các thay đổi tốc độ liên tục cần thiết.

Mặc dù việc nhấn mạnh vào máy bơm bùn có xu hướng dựa vào kích thước và tỷ lệ chất rắn được bơm, khả năng chống ăn mòn cũng là một yếu tố quan trọng để lựa chọn vật liệu trong nhiều ứng dụng. Trong những trường hợp như vậy, vật liệu được chọn phải cung cấp sự kết hợp đầy đủ của cả khả năng chống xói mòn và ăn mòn.

Đối với các dịch vụ xử lý bùn, máy bơm hoạt động ở bên trái đường biểu diễn hiệu suất máy bơm hoặc tại điểm hiệu quả tốt nhất (BEP) thường được ưu tiên; như một dấu hiệu, điểm đánh giá nên nằm trong khoảng từ 85% đến 100% điểm BEP.

Các đường cong hiệu suất của nhiều máy bơm ly tâm dựa trên việc xử lý nước. Vì vậy, để có được các đặc tính hiệu suất cho các máy bơm ly tâm dạng bùn này, bạn phải sửa đổi kết quả về sự hiện diện của chất rắn. Nhiều phương pháp tương quan và hiệu chỉnh tồn tại để dự đoán hiệu suất của máy bơm ly tâm khi xử lý bùn; những yếu tố này giải thích cho các yếu tố như ảnh hưởng riêng lẻ của kích thước hạt, sự phân bố kích thước hạt, trọng lượng riêng và nồng độ của chất rắn. Chúng thường cung cấp hệ số giảm đầu và hệ số giảm hiệu quả cho bùn so với nước trong. Tuy nhiên, mỗi máy bơm đều có các yếu tố dịch vụ cụ thể riêng cho một ứng dụng nhất định. Bạn nên xác minh những điều này bằng các thí nghiệm.

Hiệu suất ăn mòn của máy bơm bùn

Các yếu tố chính ảnh hưởng đến độ mòn bao gồm:

• Chi tiết của các hạt ăn mòn (vật liệu, kích thước, hình dạng, v.v.);
• Nồng độ chất rắn;
• Vận tốc chất lỏng và vận tốc hạt; và
• Đặc tính thủy động lực học của dòng chảy (số Reynolds, v.v.).

Phân tích dòng chảy rối thường không áp dụng cho máy bơm bùn vì sự có mặt của các vật liệu rắn sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến các thông số dòng chảy rối. Cơ chế của sự hỗn loạn trở thành một vấn đề phức tạp, đặc biệt đối với bùn đặc. Điều này, kết hợp với bản chất của dòng chảy bên trong một máy bơm bùn, được đặc trưng bởi sự không ổn định cũng như các kiểu phân bố vận tốc bị biến dạng, gây ra một tình huống rất hỗn loạn. Tuy nhiên, một số quy tắc đơn giản đã được kiểm chứng cả về lý thuyết và thực nghiệm. Ví dụ, tốc độ mòn ăn mòn tỷ lệ với vận tốc dòng chảy. Nó cũng phụ thuộc vào nồng độ chất rắn; khi nồng độ tăng, do đó, tỷ lệ hao mòn cũng tăng. Ngoài ra, kích thước và trọng lượng riêng của chất rắn trong bùn ảnh hưởng đến sự mài mòn.

Như một chỉ dẫn rất thô, ở nồng độ trung bình và thấp, cơ chế xói mòn giống như xói mòn hang động. Dưới đây là một số quan sát về một máy bơm bùn hoạt động trong thời gian ngắn với bùn có nồng độ thấp và sau đó với nồng độ vừa phải. Với bùn ở nồng độ thấp, mặt hút của lưỡi cắt cho thấy sự xói mòn rất hạn chế ở mép đầu trong khi phần còn lại của bề mặt gần như không bị tổn thương. 

Phần lớn sự xói mòn của tấm vải liệm phía sau tập trung ở mắt cánh quạt và xung quanh mép hàng đầu của góc tấm vải liệm phía sau. Sự xói mòn tối đa xuất hiện ở mép trước và về phía tấm chắn sau của bánh công tác. Máy bơm này, hoạt động với bùn hòa nhạc tương đối cao hơn, cho thấy một mô hình xói mòn tương tự - với sự khác biệt đáng chú ý duy nhất là khu vực gần tấm vải liệm phía sau bị xói mòn nặng hơn. Thật không may, ở đây và nói chung, các nghiên cứu lý thuyết không dự đoán đúng mức độ xói mòn. Để đối phó với sự mài mòn, các nhà thiết kế máy bơm thường dựa vào hai lựa chọn: sử dụng các thành phần hoặc lớp lót dày hơn.

Trong cách tiếp cận đầu tiên, các nhà thiết kế áp dụng phụ cấp chiều dày tùy thuộc vào ước tính xói mòn và ăn mòn của từng bộ phận hoặc cấu kiện. Các máy bơm như vậy có tiết diện dày cho tất cả các bộ phận và thành phần tiếp xúc với bùn bao gồm cả bánh công tác và vỏ; những phần tử chịu dòng chảy bùn hoặc chất rắn có tốc độ cao sẽ nhận được độ dày cho phép lớn hơn.

Hãy liên hệ với Nhất Tâm Phát để được tư vấn và báo giá các loại bơm khác nhau!