Auswahl von Schleifschlammpumpen: Verschleiß, Korrosion und Anwendungsfaktoren

Warum abrasive Schlämme Pumpen schnell zerstören

Stellen Sie sich eine Phosphorsäureanlage vor, in der eine Transferpumpe Tag und Nacht mit Gips beladene Gülle fördert. Das erste Kohlenstoffstahlgehäuse seit sechs Wochen versagte. Der Ersatz, eine Zentrifugalpumpe mit hohem Chromgehalt und reduzierter Drehzahl, wies nach einem Jahr immer noch Erosion an den Laufradschaufelspitzen auf, hielt die Anlage jedoch am Laufen. Dieser Kontrast bringt das Pumpen von abrasivem Schlamm auf den Punkt: Die Pumpe, die ausfällt, sagt Ihnen, was schief gelaufen ist; Die überlebende Pumpe verrät Ihnen, was die Anwendung tatsächlich erforderte.

Eine abrasive Aufschlämmung ist eine Mischung aus flüssigen und festen Partikeln, wobei die Feststoffe hart genug sind, um während des Durchflusses Material von den Pumpenoberflächen zu entfernen. Der Verschleißmechanismus kann je nach Partikelgröße, Geschwindigkeit und Geometrie des Strömungswegs ein Aufprall in einem großen Winkel, eine Erosion in einem kleinen Winkel oder ein Gleitabrieb sein. Korrosion beschleunigt häufig den Schaden, indem sie die Oberflächenschicht schwächt, sodass Partikel sie leichter entfernen können.

Die Schlussfolgerung ist einfach: Bei der Auswahl einer effektiven Schleifschlammpumpe geht es nicht darum, eine Pumpe auszuwählen, deren Name „Schlamm“ enthält . Es geht darum, die Hydraulikkonstruktion, das Verschleißmaterial, die Dichtungsanordnung und den Betriebsspielraum an das spezifische Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch anzupassen.

Die wahren Herausforderungen beim Pumpen von Schleifschlamm

Die meisten Pumpenausfälle im Schleifmittelbereich sind auf eine kleine Reihe wiederkehrender Probleme zurückzuführen. Wenn Sie sie verstehen, können Sie besser entscheiden, worauf Sie bei der Auswahl achten müssen.

Diese Probleme sind vermeidbar, aber nur, wenn Sie die Gülle richtig definieren, bevor Sie sich für die Pumpe entscheiden.

Zentrifugalkraft, positive Verdrängung oder etwas dazwischen?

Sobald die Gülle definiert ist, folgt als nächstes die Entscheidung über den Pumpentyp. Die meisten abrasiven Schlämme in Chemie- und Bergbauprozessen werden von Kreiselpumpen mit besonders schweren Gehäusen, breiten Strömungskanälen und Laufrädern gefördert, die für den Transport von Feststoffen ausgelegt sind.

Kreiselschlammpumpen

Kreiselschlammpumpen are the workhorses for free-flowing slurries with moderate viscosity. They work best when the objective is high flow at low to medium head, and when keeping solids suspended is more important than precise flow control. Horizontal, vertical, and submersible arrangements are available. For crystal-laden mother liquor in evaporators and crystallizers, an Verdampfungskristallisationsumwälzpumpe sorgt für eine Zirkulation mit hohem Durchfluss und niedrigem Druck, die die Kristalle in der Schwebe hält, ohne sie zu zerdrücken. Niedrige Rotationsgeschwindigkeit und großzügige Innenabstände verringern die Aufprallgeschwindigkeit, die zur Erosion führt.

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Verdrängerpumpen für zähe Schlämme

Wenn die Aufschlämmung viskos oder scherempfindlich ist oder eine sehr hohe Feststoffbeladung aufweist, übertreffen Verdrängerpumpen häufig Zentrifugalkonstruktionen. Sie liefern einen festen Durchfluss pro Umdrehung, was bedeutet, dass sich die Feststoffe in der Pumpe nicht von der Flüssigkeit trennen. A Schraubenspindelpumpe vom Typ G Beispielsweise können dicke Pasten und Schlämme mit weichen oder feinen Feststoffen verarbeitet werden, und es wird häufig für die Beschickung von Filterpressen oder den Schlammtransfer eingesetzt. Der Nachteil besteht darin, dass Schneckenpumpen grobe, scharfe Partikel nicht gut verarbeiten können, sodass eine metall- oder gummibeschichtete Kreiselpumpe für stark abrasive Mineralschlämme weiterhin die bessere Option ist.

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Bei Schlämmen, die sowohl chemisch aggressiv als auch abrasiv sind, dominiert das Konstruktionsmaterial die Auswahl. A Korrosionsbeständige Abwasserpumpe Mit einem entsprechend ausgekleideten Gehäuse können saure oder alkalische Abfallschlämme verarbeitet werden, bei denen unausgekleideter Kohlenstoffstahl schnell versagen würde.

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Wichtige Auswahlparameter für Schleifschlammpumpen

Bevor Sie eine Pumpe dimensionieren, müssen Sie die Güllemenge quantifizieren. In der folgenden Tabelle sind die Parameter aufgeführt, die den größten Einfluss auf die Auswahl und Lebensdauer der Pumpe haben.

Besondere Aufmerksamkeit verdient die Dichte. Die meisten Benutzer schätzen die Leistung anhand von Wasser und fügen dann einen Sicherheitsfaktor hinzu. Bei einer Aufschlämmung mit 30 Gewichtsprozent Feststoffen kann der Pumpenleistungsbedarf um 20–40 % höher sein als bei sauberem Wasser bei gleichem Durchfluss und gleicher Förderhöhe. Wenn der Motor leistungsschwach ist, wird die Pumpe langsamer, was die Gefahr von Ablagerungen und Verstopfungen erhöht.

Wenn Ihre Aufschlämmung eine hohe Viskosität oder einen erheblichen Anteil an Schwebstoffen aufweist, beachten Sie die Hinweise in unserem Artikel über Bewegen von hochviskosen Schlämmen mit Schwebstoffen deckt die Schwellenwerte ab, die es wert sind, überprüft zu werden, bevor Sie sich auf eine Pumpengröße festlegen.

Materialien und Auskleidungen, die die Lebensdauer der Schlammpumpe verlängern

Die Materialauswahl ist der Unterschied zwischen einer Pumpe, die zwei Jahre und einer Pumpe hält, die zwei Monate hält. Es gibt nicht das beste Material für jede Schleifmittelaufschlämmung, aber es gibt eine verlässliche Logik für die Auswahl.

Bei groben Partikeln und großen Aufprallwinkeln bieten Hartmetalle wie hochchromhaltiges Gusseisen (25 % oder mehr Chrom) und weißes Gusseisen mit Karbidstrukturen die beste Erosionsbeständigkeit. Diese Materialien sind spröde und eignen sich daher nicht für dünne Abschnitte oder starke Stoßbelastungen. Bei feinen Partikeln und geringen Aufprallwinkeln sind Elastomerauskleidungen aus Naturkautschuk, Chloropren oder Polyurethan oft besser geeignet, da sie eine elastische Ablenkung der Partikel ermöglichen, anstatt die Oberfläche zu zerschneiden. Gummiauskleidungen kommen auch mit Schlämmen mit niedrigem pH-Wert gut zurecht. Für chemisch aggressive Schlämme bieten mit Fluorpolymer ausgekleidete Pumpen Korrosionsbeständigkeit, aber die Auskleidung ist weicher und anfälliger für grobe Schleifmittel, sodass Partikelgröße und -geschwindigkeit kontrolliert werden müssen.

Für einen tieferen Einblick in die Auswirkungen der Materialauswahl auf das Überleben der Pumpe in korrosiven und abrasiven Umgebungen lesen Sie unseren Artikel über Materialauswahl für Pumpen in korrosiven und abrasiven Umgebungen erklärt die gleiche Logik, die auf Magnetpumpen angewendet wird.

Wartungsstrategien für den Schleifschlammeinsatz

Kein Material hält im Schleifeinsatz ewig. Der Schlüssel besteht darin, vorherzusagen, wann der Verschleiß den sicheren Grenzwert überschreitet, und Teile auszutauschen, bevor sie Sekundärschäden verursachen.

In Pumpen für abrasiven Schlamm sind die Teile, die am schnellsten verschleißen, folgende:

• Laufradschaufeln, insbesondere die Hinterkanten und der Bereich in der Nähe der Schaufelspitzen.
• Spiralauskleidungen oder Verschleißplatten gegenüber dem Laufradauslass.
• Wellenhülsen und Gleitringdichtungsflächen, die Feststoffen ausgesetzt sind.
• Saugdeckel und Stopfbuchsbuchsen.

Überwachen Sie Vibration, Motorstrom und Förderdruck. Ein allmählicher Anstieg des Motorstroms bei gleichzeitigem Abfall der Förderhöhe deutet normalerweise auf eine zunehmende interne Rezirkulation aufgrund von Verschleiß hin. Eine plötzliche Vibrationsspitze deutet oft auf ein blockiertes Laufrad oder ein beschädigtes Lager hin. Bei Schraubenpumpen liegen die praktischen Grenzen von Viskositäts- und Feststoffgrenzen von Schraubenspindelpumpen Es lohnt sich, sie bei der Bewertung von Verdrängeroptionen zu prüfen, da der Verschleiß des Stators die Leistungskurve im Laufe der Zeit verändert.

Passen Sie die Pumpe an die Gülle an, nicht umgekehrt

Schleifschlammpumpen fallen aus, wenn die Anwendungsdaten unvollständig sind oder die Auswahl auf einem Namen und nicht auf einer Spezifikation basiert. Beginnen Sie mit der Aufschlämmung: Partikelgröße, Härte, Konzentration, Dichte, Viskosität, Temperatur, pH-Wert und verfügbarer NPSH. Passen Sie dann den Pumpentyp, das Konstruktionsmaterial, die Geschwindigkeit und den Wartungsplan an. Wenn sich Ihre Aufschlämmung während des Prozesses ändert, sollten Sie den schlimmsten Fall berücksichtigen, nicht den Durchschnitt.

Ein Pumpenhersteller mit Prozesserfahrung kann dabei helfen, diese Parameter in eine praktikable Pumpenspezifikation umzuwandeln. Wenn Sie nicht sicher sind, wie Sie Ihre Schlammdaten in eine zuverlässige Pumpenanordnung umwandeln können, können unsere Ingenieure Ihre Anwendung überprüfen und eine Konfiguration empfehlen, die Verschleißlebensdauer, Energiekosten und Wartbarkeit in Einklang bringt. Die richtige Kombination aus hydraulischem Design, harten Materialien und einer realistischen Betriebsspanne sorgt dafür, dass Ihre Anlage läuft und Ihr Wartungsbudget unter Kontrolle bleibt.