渣漿泵的選型計算漿體管路特性曲線(xiàn)和泵的漿體揚程曲線(xiàn)im為漿體管道水力坡度;v為管道平均流速;D為管道直徑;g為重力加速度;m為漿體密度;為水的密度;為考慮懸移質(zhì)存在而抑制水流紊動(dòng)對阻力的影響系數,通常取=0.9;s為摩擦系數,s=0.37075,與顆粒性質(zhì)有關(guān);vt為:vt=ni=1ivti,vt是各粒徑組的顆粒沉降末速的質(zhì)量加權平均值;i為第i組顆粒所占的質(zhì)量百分比,vti為第i組顆粒的沉降末速:vti=2gdi(s-)3CD,(2)式中,di為第i組顆粒的平均粒徑;s為固體顆粒的密度;CD為與顆粒形狀和雷諾數有關(guān)的阻力系數。
選型計算中要把渣漿泵的清水試驗曲線(xiàn)換算成漿體性能曲線(xiàn),文獻中列出了4種計算公式,更常用的是Cave公式:HmHo=1-0.0385CWs-14s+1ln(44d50),(3)式中,Ho和Hm為在相同流量下渣漿泵抽送清水和漿體時(shí)的揚程,CW為漿體中固體的質(zhì)量百分數;d50為固體顆粒的中值粒徑。
TH-PUMP軟件基本功能本軟件采用Borland公司新發(fā)布的Delphi5.0作為開(kāi)發(fā)環(huán)境,采用了Windows圖形用戶(hù)接口的許多特性和設計思想。面向對象的程序設計的使用,使軟件具有較好的代碼重用性和良好的模擬現實(shí)世界環(huán)境的能力。Delphi提供了一套圖形組件和方法,充分利用Windows提供的系統資源,直接調用而不必關(guān)心具體實(shí)現的細節,直接面對圖形接口進(jìn)行程序的開(kāi)發(fā)。
輸入泵需要抽送的漿體特性和管路系統的結構條件,軟件即提出幾種可供使用的管徑及相應的揚程。選定管徑后,軟件自動(dòng)提供可用的泵型,并將工作點(diǎn)、管路漿體特性曲線(xiàn)繪制在一個(gè)坐標系內,以縮略圖的方式顯示。將鼠標放在一個(gè)小圖上,窗體下邊的狀態(tài)欄中即顯示出泵的型號和管路的管徑,點(diǎn)擊小圖可以看到放大的結果。泵的選型曲線(xiàn)、外形安裝尺寸、選型結果的具體數據等可以保存為bmp或jpg格式的圖形文件,也可打印出來(lái)。
選型舉例某礦山尾礦輸送系統設計流量Q=680m3/h,漿體體積濃度CV=9%,固體顆粒大小比較均勻,屬一般磨蝕性材料,d50=0.1mm,密度=2.65g/cm3,漿體溫度t=20,系統兩端高差h=31m.吸入管長(cháng)6m,水平放置。排出管路水平管長(cháng)L1=530m,向上傾斜管長(cháng)L2=72m,傾角=12,垂直向上流管長(cháng)L3=16m;閥門(mén)共有1個(gè),開(kāi)度h/d=7/8;90彎頭2個(gè),d/R=0.8;緩彎管1個(gè),=35,d/R=0.6;擴散管1個(gè),=12.管道進(jìn)口無(wú)收縮。計算漿體管道揚程,并選擇渣漿泵。
選型步驟如下:(1)單擊TH-PUMP應用程序的圖標,彈出TH-PUMP的主界面,界面上葉輪慢速轉動(dòng),顆粒在葉輪中傳動(dòng);(2)單擊輸入數據快捷鍵,進(jìn)入選型計算的首個(gè)界面,用戶(hù)通過(guò)鍵盤(pán)輸入相應的漿體特性及其它參數。固體密度s、漿體密度m和濃度(體積濃度CR或質(zhì)量濃度CW)之間有一定的關(guān)系,只要輸入其中兩個(gè)就能計算出另外一個(gè)。如果不需要計算管路特性,可以選中圖中管路已設計好一項,并在隨后的框內輸入所需要的管路揚程;(3)單擊下一步按鈕,進(jìn)入管路計算參數界面。管路系統分為漿體吸入管路和排出管路兩部分,分段輸入管路的長(cháng)度、傾角、進(jìn)口管路的收縮角和出口管路的擴散角,同時(shí)輸入管路的材質(zhì)和部件(三通、閥門(mén)、緩彎管等);(4)單擊下一步按鈕,進(jìn)入選擇管徑界面,TH-PUMP自動(dòng)列出管徑D、管道流速v、淤積臨界流速v1和管路所需揚程,使用者可以點(diǎn)擊管徑前方的方框選中管徑。如管路揚程過(guò)高,可決定將泵串聯(lián)運行,串聯(lián)級數設定為2到5,但從泵的強度、軸封考慮,一般情況下盡量不要超過(guò)3級串聯(lián)運行。依次點(diǎn)擊,便于對比。本例選定200Z-XN-570型渣漿泵,泵的揚程余量為12m漿柱,這時(shí)轉速n=980r/min,便于電機直聯(lián)運行。參數輸入到選型結束約12min.
該軟件還可以查看相關(guān)系列的全部渣漿泵特性曲線(xiàn)。輸入漿體有關(guān)參數,軟件自動(dòng)將泵的清水特性曲線(xiàn)轉換成漿體特性曲線(xiàn)。并將兩者對比顯示在屏幕上。軟件具有數據記憶等智能化功能,圖文并茂,有渣漿泵流動(dòng)形態(tài)的動(dòng)態(tài)演示,也可以加入泵廠(chǎng)產(chǎn)品的多媒體演示。為適應渣漿泵的技術(shù)進(jìn)步,本軟件可對任一泵型的數據進(jìn)行修改,也可加入新泵的參數,或刪除不再使用的舊泵型。
結語(yǔ)該選型軟件已在若干單位使用,省時(shí)省力,受到有關(guān)技術(shù)人員的肯定,稍加改編,即可用于普通水泵、化工泵、屏蔽泵等泵類(lèi)的選型計算。