矿浆泵的选择与泵站的布置（一）

    （一）设备选择与计算
    A  离心式矿浆泵
    a  泵的种类和选型原则
    浆体压力输送常用的离心式矿浆泵有如下几种类型：
    PNJ型PSJ型衬胶泵———这两种泵叶轮表面及泵壳内壁均衬有橡胶。适用于颗粒细、硬度较低的浆体输送。其使用寿命为一般金属砂泵的数倍。是我国选矿工艺中使用最广的一种泵型。尤其是PSJ型泵构造简单、便于维修，不少厂矿皆可自制，同时，这类泵一般两侧都可进矿浆，所以便于布置。
    PN型矿浆泵———为卧式单级单吸悬臂式泵。其承磨件皆用耐磨铸铁或耐磨合金钢制成，适用于输送带有尖、硬、粗颗粒的浆体。但由于浆体中固体颗粒与泵体及叶轮直接接触，往往造成泵壳及叶轮的严重磨损，降低泵的使用寿命。自从250PN型泵研制成功以后，泵的工作寿命延长2000小时以上，为我国矿山生产解决了一大难题。其输送最大重量浓度为50～60%.
    PH型灰渣泵———其性能与PN型泵相近似。
    PS型砂泵———为卧式侧面进水的砂泵，构造较简单，两侧均有进水口便于布置与维修。一般不需水封水，只需少量冷却水，泵件一般厂矿均可自制。输送的最大重量浓度在50%左右。
    PNL型立式矿浆泵———只有2PNL、3PNL两种型号，适用于外排地下室低洼处的少量灰渣污水。
    平桂型砂泵———为广西平桂矿务局自制的一种泵型。适用于输送含有粗颗粒物料的矿浆。
    瓦尔曼(WARMAN)渣浆泵———该泵为石家庄水泵厂于1980年从澳大利亚引进技术制造的一种泵型，它具有适应范围广、通用化程度高、拆装方便、工作寿命长等特点，是国际公认具有先进技术水平的产品。与国内性能相类似的泵相比较，工作效率平均高7.4%,如4/3CAH型瓦尔曼泵比3PN型矿浆泵，效率高28%,又如广西大厂矿务局车河选厂用8/6E-AH型瓦尔曼泵代替原使用的6PNJ型胶泵，每年每台可节电179280千瓦?小时。泵的工作寿命可延长10～12倍。
    引进的瓦尔曼制造技术共六个系列,78个品种，流量为3～15000米/时扬程为8～95米。该泵零部件的通用程度很高，不同型号的零部件可以相互换用，金属内衬与橡胶内衬可以互换，金属叶轮与橡胶护套可以构成多种组合，整个瓦尔曼产品系列仅用9个轴承组件、12个托架就可满足各种匹配需要。
    瓦尔曼泵可分为如下几种类型：
    AH、M、HH、H等重型渣浆泵———这类型皆为可多级串联的卧式泵，带有金属内衬或橡胶内衬(两者可以互换).适用输送强磨蚀、高浓度或低浓度、高扬程的浆体。流量为10～5400米³/时，扬程可达6～95米。
    L型轻型渣浆泵———该泵为悬臂卧式离心泵，适用于输送浓度不超过30%的浆体。与AH型相比,L型具有低转速、体积小、价格便宜等特点。
    SP、SPR型液下渣浆泵———此型泵为立式离心渣浆泵。能浸入液下工作，适宜输送腐蚀性液体和矿浆。
    D型挖泥泵、G型砂砾泵———这两种泵均为立式单泵壳结构，用于输送粗颗粒泥浆、砂砾以及AH型泵不能输送的浆体物料。
    瓦尔曼泵选型的原则如下：
    输送低浓度、低磨蚀性浆体应选用轻型泵，即L型；
    输送强磨蚀、高浓度浆体应选用重型泵、即AH型、M型；
    输送低磨蚀、高扬程浆体可选用HH型或M型；
    输送含大颗粒物料的浆体应选用D型或G型。
    对于转速的选择，应尽量照顾到金属泵的叶轮线速度一般不超过30米/秒；衬胶泵的叶轮线速度一般不应超过25米/秒。[next]
    b  离心式矿浆泵的性能
    有关离心式矿浆泵（泥浆泵、砂泵、渣浆泵、杂质泵）的清水性能及安装尺寸详细资料可查看各制造厂家的产品样本。目前，我国生产矿浆泵的厂家遍及全国，主要有石家庄、自贡、本溪、上海、佛山、常州等水泵厂，其中以石家庄水泵厂规模最大，产品系列较为齐全。

    10/8ST——AH(或M,HH);
    10——泵吸口直径（mm）被25除去整数数值;
    8——泵口出口直径（mm）被25除去整数数值;
    ST——托驾型式;
    HH——高扬程渣浆泵;
    M——中扬程渣浆泵;
    AH——渣浆泵;
    100D——L;
    100——泵吐出口直径，mm;
    D——托架型式;
    L——低磨蚀渣浆泵。
    40PV——SP(SPR):
    40——泵吐出口直径，mm;
    PV——立式托架;
    SP——液下渣浆泵;
    SPR——衬胶液下渣浆泵。[next]
    c  离心式矿浆泵的选用方法
    当选用矿浆泵扬送低浓度矿浆时，一般计算步骤如下，但当扬送高浓度矿浆或需要减低叶轮转数时应通过试验确定泵的排量、扬程及效率。
    (1)所输送的矿浆量：
                 Q_b=K×Q_K+Σq_s                        (1)
    式中  Q_K———矿浆量,m₃/h;
          K———工艺波动系数，或取1.1;
          Σq_s———本站及本站以前各砂泵站矿浆泵水封用水量总和,m³/h.
    (2)计算输送系统所需有效扬程(粗算)：
                 H_x=H_j×δ_K+L×i_k+h_j                   (2)
    式中  H_x———有效扬程(不包括泵站内水头损失与剩余水头),m; 
          δ_K———矿浆密度,t/m³;
          H_j———矿浆扬送的几何高差,m;
          L———输送管道总长度,m;
          i_K———管道内水头损失,mm;
          h_j———管道的局部水头损失，一般取L×i_K的5～10%.
    (3)从样本上选出拟采用的泵型号。
    (4)将拟采用泵的清水扬程转换为矿浆扬程：
                  H_b=H_s×δ_K×K_H×h_m                    (3)
    式中  H_b———输送矿浆时泵的有效扬程,m;
          H_s———样本上该泵的清水扬程,m;
          K_H———输送矿浆时扬程降低率：

          δ_K、δ_s、δ_g———分别为矿浆、清水、固体的密度,t/m³;
          h_m———因磨损引起的泵性能折减系数，一般直径在200mm以上的衬胶；叶轮取0.95,其
                 他叶轮取0.8～0.95.
    (5)所需泵台数的估计：
    1)串联时：

    式中  X———每台泵所要承担的泵站内水头损失、剩余水头以及因设有矿浆仓而增加的水头损
                 失；
          q_b———每台工作量的流量,m³/h;
          n_g———所需泵数,台。
    其他符号同前。[next]
    (6)整个输送系统实际所需的总有效扬程为：
                      H_t=H_x+n_gX                           (8)
    每台泵实际需要提供的扬程为：

    如ngH_B≥H_t即表示选用的泵合适，否则，应另选其他泵型。
    (7)电动机功率计算：
    矿浆泵配用的电动机一般选用异步电动机，当功率较大时，为了提高功率因数，亦可采用同步电动机，其功率可按下式计算：

    式中  N———电动机功率,KW;
          Q———每台泵的矿浆输送量,L/s;
          H_k———输送矿浆的扬程,m;
                     H_K=H_s×δ_K                            (11)
          K———电动机的储备系数，一般为1.1～1.25大电机取小值，小电机取大值；
          η_b———泵扬送清水时的效率；
          η_j———机组传动效率；联轴器直接传动取1.0;三角皮带传动取0.95～0.96;齿轮传动
                  取0.97～0.98;
          K_H———见公式(3)
    其他符号同前。
    (8)矿浆泵的备用泵：
    为了保证泵站的安全生产，需安装一定数量的备用泵。
    (9)矿浆泵性能调整：
    样本上所规定的泵性能可在允许范围内作适当的调整，调整的方法如下：
    1)调节泵的转速：

    式中  Q₂、H₂、N₂———泵调节转速后的流量、扬程及轴功率；
          Q₁、H₁、N₁———按产品样本查到的泵额定流量、扬程及轴功率；
          n₁、n₂———泵额定转速及调节后的转速。