Перекачка песка и песчаной пульпы — типичная задача в гидромеханизации, на намыве, в карьерах и на обогатительных фабриках. Песок — крайне абразивный материал, который быстро разрушает обычные насосы. Поэтому для таких задач нужно специализированное оборудование. Разберём, какой насос выбрать для песка, какие к нему требования и где он применяется.
Чем сложна перекачка песка
Песок сочетает два неприятных для насоса свойства: высокую абразивность и склонность к быстрому осаждению. Твёрдые песчинки истирают рабочее колесо и корпус, а при остановке или замедлении потока песок оседает, забивая приёмную часть и трубопровод. Поэтому насос для песка должен быть одновременно износостойким и способным поддерживать частицы во взвешенном состоянии.
Какой насос нужен для песка
Для перекачки песчаной пульпы применяют шламовые насосы с проточной частью из высокохромистого чугуна и агитатором. Агитатор взмучивает осевший песок, а износостойкая гидравлика выдерживает абразив. Обычный дренажный или водяной насос на песке изнашивается за считаные недели, поэтому экономия на классе насоса здесь не оправдана. Подробнее о свойствах таких сред — в статье про насос для перекачки пульпы.
Ключевые требования
- Проточная часть из высокохромистого чугуна;
- Агитатор для взмучивания песка;
- Достаточный проходной диаметр;
- Запас по мощности двигателя;
- Надёжные торцевые уплотнения.
Песковый насос
Отдельная разновидность — песковые насосы, специально оптимизированные под перекачку песчаных гидросмесей. Их конструкция и материалы рассчитаны на интенсивный абразивный износ, а форма проточной части — на эффективный транспорт песка. Такие насосы применяют там, где перекачка песка ведётся постоянно и в больших объёмах.
Где применяют насосы для песка
- Намыв территорий и дамб;
- Песчано-гравийные карьеры;
- Земснаряды и дноуглубление;
- Обогатительные фабрики — песковые фракции;
- Строительство — перекачка песчаных гидросмесей.
Как подобрать насос для песка
Подбор ведут от концентрации и крупности песка, требуемого расхода и напора, длины трассы. Важно поддерживать скорость потока выше критической, чтобы песок не осаждался в трубопроводе. Обязательно закладывают запас по ресурсу — абразивный износ неизбежен, и важно предусмотреть удобство замены изнашиваемых узлов. Общие принципы — в статье как выбрать шламовый насос, а подобрать модель можно в каталоге.
Эксплуатация и износ
При перекачке песка износ рабочего колеса и входной пластины неизбежен. Чтобы снизить издержки, выбирают насосы с ремонтопригодной конструкцией и, по возможности, с регулировкой всасывающей пластины для компенсации износа. Регулярный контроль состояния проточной части позволяет вовремя проводить обслуживание и избегать внезапных отказов.
Частые вопросы
Почему обычный насос не подходит для песка?
Песок абразивен и быстро истирает обычную гидравлику. Нужен шламовый или песковый насос с износостойкой проточной частью.
Зачем нужен агитатор при перекачке песка?
Он взмучивает осевший песок и поддерживает его во взвешенном состоянии, позволяя откачивать плотную песчаную пульпу.
Как избежать осаждения песка в трубе?
Нужно поддерживать скорость потока выше критической. Её рассчитывают исходя из крупности и концентрации песка.
Критическая скорость: почему труба задаёт подачу
Песок держится в потоке, пока скорость в трубе выше критической. Ниже неё частицы начинают ложиться на дно, сечение сужается, и через некоторое время трубу забивает. Критическая скорость растёт с диаметром трубы и крупностью песка. Для среднего песка её оценивают по формуле Дюрана: корень из 2 × g × D × 1,65 умножают на коэффициент около 1,3. Здесь D — внутренний диаметр трубы в метрах, 1,65 — разница плотностей кварца и воды. Это оценка: для точного расчёта нужен гранулометрический состав песка.
Пример: труба 150 мм. Корень из 2 × 9,81 × 0,15 × 1,65 ≈ 2,2 м/с, умножаем на 1,3 — около 2,9 м/с. Чтобы держать скорость не ниже 3 м/с, по такой трубе нужно подавать не меньше 190 м³/ч пульпы. Отсюда практический вывод: подачу насоса нельзя выбирать отдельно от трубы. Насос на 100 м³/ч на трубе 150 мм будет гнать песок медленнее критической скорости и постепенно забьёт линию — ему нужна труба около 100 мм, где скорость будет около 3,5 м/с. Подробнее — в статье обвязка и трубопровод насоса.
Сколько песка перекачает насос
Производительность насоса указывают по пульпе, а заказчика интересует песок. Пересчёт идёт через объёмную концентрацию. Рабочий диапазон для погружного шламового насоса на песке — примерно 10–20 % твёрдого по объёму. При 20 % по объёму плотность пульпы 1 + 0,2 × 1,65 = 1,33 т/м³, а доля песка по массе — около 40 %. Путаница между процентами по объёму и по массе — частая ошибка в заявках: 20 % и 40 % здесь описывают одну и ту же пульпу.
Если насос даёт 190 м³/ч пульпы при 20 % по объёму, это 38 м³/ч плотного песка, или около 60 м³/ч в рыхлом виде, как его считают в отвале. Средняя концентрация за смену обычно получается ниже, потому что часть времени насос качает почти чистую воду. О плотности и её влиянии на мощность — в статье плотность и вязкость пульпы.
Мелкий и крупный песок — разные условия
От крупности зависит, какой насос для песка нужен и с какой скоростью вести трубу:
- Мелкий и пылеватый песок (частицы до 0,25 мм) оседает медленно, критическая скорость ниже, износ умеренный. Зато на дне он плотно слёживается, и без агитатора насос выбирает воду над ним, оставляя в песке воронку.
- Средний песок (0,25–0,5 мм) — основной расчётный случай, для него и приведён пример выше.
- Крупный и гравелистый песок (0,5–2 мм и крупнее) изнашивает проточную часть заметно быстрее и требует большей скорости в трубе. Для него выбирают насос с большим колесом и меньшими оборотами и проверяют, что самый крупный камень проходит через насос. О гравии — в статье насос для песчано-гравийных карьеров и земснарядов.
Как не забить трубу при остановке
Большинство засоров случается не во время работы, а при остановке. Когда насос встаёт, песок из трубы оседает, и на подъёмах и в нижних точках трассы образуется пробка. Помогает такой порядок:
- перед остановкой поднять насос из песка или перевести на чистую воду и промывать линию, пока из трубы не пойдёт чистая вода;
- не ставить обратный клапан на пульповой линии: песок оседает на нём и заклинивает;
- на длинной трассе предусмотреть сливы в нижних точках, чтобы опорожнить трубу зимой и после аварийной остановки;
- запускать насос на воде, а в песок опускать уже работающим.
Вопросы с объектов
Можно ли поднять концентрацию, чтобы качать песок быстрее?
До определённого предела. Выше 20–25 % по объёму растёт плотность, а с ней нагрузка на двигатель, и резко растёт риск завала трубы при любом сбое. Ровные 15 % часто дают за смену больше песка, чем рывки до 30 % с остановками на промывку.
Как понять, какой у нас песок, без лаборатории?
Набрать пульпу в ведро известного объёма и взвесить: 10 л весом 13,3 кг — это плотность 1,33 т/м³, около 20 % по объёму. Затем дать отстояться, слить воду и посмотреть осадок: если песчинки различимы глазом, как крупа, — песок средний или крупный, если осадок похож на муку — мелкий. Эти данные и фото осадка достаточно указать в опросном листе.
Подберём насос под вашу задачу
Оставьте заявку — инженер уточнит параметры (среда, расход, напор, абразивность) и пришлёт 2-3 варианта с ценой и сроками за 1 рабочий день.
Подобрать насос → или звоните +7 (499) 397-84-51
Фоновая справка по теме: Земснаряд — энциклопедическая статья с общей классификацией и терминами.
Где посмотреть подходящие модели
Если вы уже определились с классом машины, посмотрите ассортимент шламовых насосов в каталоге — по каждой серии указано назначение и область применения. Не нашли подходящего типоразмера — напишите, подберём аналог.
Из конкретных позиций под такие задачи чаще всего берут Насос Toyo ET, Песковой насос Tsurumi NKZ, Grindex Bravo 700. Точные характеристики под ваш напор и фракцию пришлём по запросу — они зависят от исполнения.