Добыча полезных ископаемых неразрывно связана с перемещением огромных объемов тяжелых, вязких и абразивных материалов. Горная масса, смешанная с водой, реагентами и химическими присадками, быстро разрушает классические центробежные гидромашины. В таких суровых условиях на первый план выходят перистальтические насосы, конструкция которых исключает контакт металлических деталей с агрессивной средой.
Принцип действия агрегата основан на сдавливании гибкого шланга специальными башмаками или роликами, вращающимися на роторе. Жидкость выдавливается вперед, а за счет обратного восстановления формы патрубка создается вакуум, который затягивает новую порцию материала. Благодаря этой особенности перекачиваемая смесь соприкасается исключительно с внутренней поверхностью трубы.
Сферы применения на горно-обогатительных комбинатах
На предприятиях горнодобывающей отрасли постоянно возникают нестандартные технологические задачи, связанные с транспортировкой сложных составов. Перистальтическое оборудование активно внедряется на фабриках для решения узконаправленных трудностей, где остальные типы агрегатов быстро выходят из строя. Устройства отлично справляются с работой в режимах частых остановок и пусков, а также при наличии в линии воздушных пробок или крупных твердых включений. Подобная выносливость позволяет интегрировать их в большинство процессов обогащения руды.
Среди наиболее частых вариантов использования выделяются несколько направлений:
- Перекачивание пенных сгущенных продуктов. В процессе флотации образуется густая пена с высоким содержанием воздуха. Данные устройства легко транспортируют такие субстанции без эффекта кавитации и срывов потока.
- Дозирование химических реагентов. При выщелачивании золота применяются высокотоксичные компоненты, например, цианид натрия. Стопроцентная герметичность конструкции полностью исключает утечки опасных веществ наружу.
- Удаление отходов обогащения. Хвостовые пульпы содержат до 80% твердой фазы. Мощные промышленные модификации насосов способны продавливать плотный осадок на большие расстояния к местам складирования.
Материалы для рабочих шлангов
Длительная и бесперебойная работа оборудования напрямую зависит от правильного подбора эластомера, из которого изготовлен рабочий элемент. Внутри насоса трубка подвергается постоянной механической деформации – сжатию и растяжению, а изнутри на нее воздействует абразивный поток и химически активные вещества. Обычная резина в таких условиях разрушится за несколько часов. Производители разработали несколько видов специализированных составов под разные виды горных пород и реагентов. Механики обязаны заранее анализировать состав пульпы, чтобы установить оптимальный патрубок.
К основным материалам труб в горнодобывающем секторе относятся:
- натуральный каучук – наиболее распространенный вариант для нейтральных абразивных сред, обладает максимальной устойчивостью к истиранию и выдерживает транспортировку острых кусков кварца или гранита;
- нитриловая резина – применяется на участках, где в перекачиваемой субстанции присутствуют масла, жиры или органические растворители, часто используемые в качестве флотационных реагентов;
- этиленпропиленовый каучук – отличается высокой химической стойкостью и выдерживает контакт с кислотами, щелочами и солями, которые применяются при кучном выщелачивании металлов.
Специфика обслуживания и смазки
Процесс деформации эластомера сопровождается сильным трением и выделением тепла. Для снижения износа корпус насоса частично заполняют специальной глицериновой или силиконовой смазкой, которая охлаждает рабочую зону и уменьшает сопротивление при движении башмаков по поверхности трубы. Уровень этой охлаждающей жидкости необходимо контролировать. Если масло помутнело или изменило цвет, это часто сигнализирует о микротрещинах в стенках патрубка и начавшемся проникновении пульпы в картер.
Единственной сервисной процедурой для перистальтических насосов является замена шланга. На это уходит минимум времени, причем агрегат даже не нужно демонтировать с фундамента. В отличие от других типов насосов, здесь нет необходимости менять торцевые уплотнения, обратные клапаны или рабочие колеса. Механикам достаточно остановить привод, снять переднюю крышку или фланцы, извлечь изношенную деталь и установить новую. При соблюдении температурного режима и правильной скорости вращения ротора срок службы качественного каучукового элемента на обогатительной фабрике достигает нескольких тысяч часов непрерывного функционирования.
Влияние скорости ротора на износ
Многие механики считают повышение числа оборотов ротора самым простым способом увеличить производительность оборудования. На практике в случае с перистальтикой это приводит к резкому сокращению срока эксплуатации. При перекачке абразивных шламов и суспензий высокая скорость движения сдавливающего механизма не оставляет эластомеру времени на полноценное восстановление первоначальной формы. Кроме того, увеличивается сила трения твердых частиц внутри просвета.
Оптимальный режим эксплуатации подразумевает установку двигателей с пониженным числом оборотов и использование частотных преобразователей. В горном деле чаще всего применяются крупногабаритные модели, работающие на скоростях от 15 до 40 оборотов в минуту. За счет большого внутреннего диаметра патрубка они обеспечивают нужный расход пульпы при минимальном механическом воздействии на резину. Плавное вращение также способствует равномерному распределению твердых частиц в потоке, что предотвращает их оседание и образование непробиваемых пробок на выходе из напорного патрубка.