
一、如何選擇沙泵的流量與管道直徑
選擇一臺合適的泥沙泵要綜合考慮多方面的因素,首先考慮流量和管道直徑:流量=管路截面積*流速。所以要從管路和流速兩個方面來測算流量。當水中含有泥沙時,必須保證管道中的漿體流速。與清水泵不同,流速太低、太高都不行。流速過低,會發(fā)生沙粒沉降回落,會使泵腔內(nèi)泥沙濃度急劇增加,使得葉輪快速磨損,嚴重時還會導致堵管、堵泵。流速過高,會導致管路損耗增大,流量減小,排水效率降低,容易堵管、堵泵。所以設計選型時,實際工作時的流量要與管道直徑相匹配,一般情況下流速2~3m/s。選擇泥沙泵時,無特殊要求的情況下,按照參數(shù)表中流量選擇對應的管徑即可。
復雜的工況設計需要校核管道流速,對比選出最佳方案。例如遠距離輸送泥沙時重點校核流速,控制管路損耗。此外水泵并聯(lián)排水時,一定要校核一臺泵工作和多臺泵工作時的管道流速,這是選擇沙泵排水時最容易出現(xiàn)設計問題的地方。
流速在2m/s、3m/s時,常見管徑與流量對照表:
流速 | DN50 | DN75 | DN100 | DN125 | DN150 | DN200 | DN250 | DN300 | DN350 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2m/s | 14 | 32 | 57 | 88 | 128 | 226 | 354 | 510 | 690 |
3m/s | 21 | 48 | 85 | 132 | 190 | 340 | 530 | 760 | 1040 |
注:流量單位m3/h。
常見物料的最低流速對照表:
輸送物料名稱 | 煤 | 粉煤灰 | 普通泥沙 | 鐵精礦 |
---|---|---|---|---|
比 重 | 1.35 | 2.2 | 2.65 | 4.9 |
排水管最低流速m/s | 1.2 | 1.4 | 1.5 | 2.0 |
選擇流速大小的基本原則:
- 管路較短時流速高一些,管路較長時流速低一些;
- 固體沙粒的比重較大時流速高一些,比重較小時流速低一些;
- 固體沙粒的顆粒較大時流速高一些,顆粒較小時流速低一些;
- 漿體濃度較高時流速高一些,漿體濃度較低時流速低一些;


二、如何選擇泥沙泵的揚程
選擇泥沙泵揚程時,主要考慮三個參數(shù):排水高度、管路損耗、揚程備量。a、排水高度
- 水泵潛水使用時,排水高度為水面與管路出水口之間的高差(水面以下到泵出水口的高差不算揚程);
- 水泵在水面以上使用時(安裝在船上或陸地上),排水高度為泵出水口與管路出水口之間的高差(泵吸水口到水面高差為吸程,不算揚程。)
- 如果排水管路上行至最高點后又下行,形成中部凸起,此時的排水高度為泵出水口與管路最高處之間的高差(不能再以管路出水口為基準計算)。
b、管路損耗
管路損耗受管道內(nèi)徑、介質(zhì)的流速的影響很大,此外還受管道材質(zhì)(內(nèi)壁的摩擦系數(shù))、漿體濃度、漿體粘度、管道長度、管道折彎情況及與閥門等管件的影響。因此,對于水中含有泥沙的排水工況,管路損耗遠大于清水時,而且漿體濃度越高、粘度越大,管路損耗越大。設計選型時,可先按照清水狀態(tài)計算出管路損耗,再乘以1.5~3倍作為選型用的管路損耗。沙泵的排水管路一般推薦HDPE管,摩擦系數(shù)相對較小,管路損耗也小。流速在2m/s、3m/s時抽清水時100米長直鑄鐵管的管路損耗(單位:米)
流速 | 管徑DN50 | 管徑DN75 | 管徑DN100 | 管徑DN125 | 管徑DN150 | 管徑DN200 |
---|---|---|---|---|---|---|
2m/s | 9.5 | 6.3 | 4.2 | 3.3 | 2.7 | 1.9 |
3m/s | / | 14 | 9.5 | 7.5 | 6.2 | 4.3 |
從表中可以看出管徑越小,管路損耗越大;流速越大,管路損耗越大。因此用多根細管來替代等面積的粗管的做法是不可取的。
抽泥漿、沙漿時的管路損耗由于沒有理論計算公式和可參照的圖表,設計時靠經(jīng)驗得到的管路損耗不準確。尤其是管道很長時,設計值和實際值差距很大,要想準確得出管路損耗的辦法就是實際測量。用戶可根據(jù)現(xiàn)有的排水系統(tǒng),用壓力表測量實際工作揚程(正常排水時,泵出水口處的壓力值),再減去排水高度,就可得到當前流量時的管路損耗。以此為基準,再次選型時就有了準確的數(shù)據(jù),也可為同類工況設計排水系統(tǒng)提供依據(jù)。
c、揚程備量
水中含沙時,水泵長期使用會發(fā)生磨損,造成流量下降、揚程降低。當沙泵的最大揚程小于工作揚程時,就無法排水。因此,沙泵選型時揚程要根據(jù)情況留出磨損備量。此外,由于核算沙泵的管路損耗是按照清水狀態(tài)下管路損耗加倍計算得出的,屬于憑經(jīng)驗得出的結論,因此,對于沒把握的工況設計也需要考慮增加揚程的設計備量。這也是清水泵同沙泵設計選型的區(qū)別之一。根據(jù)以往的經(jīng)驗,推薦揚程備量:- 揚程0~75米,揚程備量留5~10米;
- 揚程75~160米,揚程備量留10~20米;
- 揚程160~300米,揚程備量留20~40米;
- 如果漿體濃度較高,重度比大于30%,揚程備量需增大1.5~2倍。


在確定泥沙泵的額定揚程后,還需要進一步核對沙泵的額定流量。由于實際使用揚程比額定揚程低,所以實際流量要比額定流量大。需要根據(jù)該規(guī)格產(chǎn)品的性能曲線,核對額定流量和實際流量,如果相差不大,直接按設計流量選擇額定流量(隨著沙泵的磨損,實際流量會逐步下降,因此也有留出些備量。);如果相差太大,選擇沙泵的額定流量要小于設計流量。
此外,遠洋牌沙泵具有多臺串聯(lián)的優(yōu)勢,可降低排水系統(tǒng)的費用,有需要的用戶可咨詢我單位技術人員。
三、確定漿體密度、固體濃度,選配適當?shù)碾姍C功率
水泵輸出功率P=ρgQH: ρ——泵輸送漿體的密度;g——重力加速度;Q——泵的流量;H——泵的揚程。選擇沙泵時,必須要考慮漿體密度,漿體密度不同,匹配的電機功率不同。
漿體密度相同時,由于固體介質(zhì)的比重不同,漿體濃度也不同。濃度太高,漿體流動性差,水泵功率會大幅上升,容易堵泵、容易燒電機。因此,雜質(zhì)泵都規(guī)定了介質(zhì)的使用條件。
例如:某種污水泵,漿體密度≤1020 kg/m³,漿體濃度體積比≤4%。
用戶選型時需檢查泥沙泵允許的漿體密度和漿體濃度是否滿足工況的要求。超范圍使用時不僅容易過載燒電機,水泵壽命會大幅降低。
漿體濃度分為兩種:
- 固體體積比 = 漿體中固體總體積÷漿體總體積
- 固體重量比 = 漿體中固體總重量÷漿體總重量


選型時,概念一定要清楚。準確獲得漿體濃度的做法是現(xiàn)場測量,可在沙泵工作時用容器在出水口取樣,通過稱重、計算,得出固體重量比,或沉淀后查看固體體積比,再根據(jù)固體比重核算出固體重量比。
常見物料漿體密度與固體體積比、重量比對照表:
漿料名稱 | 物料比重 | 漿體密度 | |||||
1100kg/m³ | 1300kg/m³ | 1500kg/m³ | |||||
體積比% | 重度比% | 體積比% | 重度比% | 體積比% | 重度比% | ||
精煤泥 | 1.45 | 22% | 29% | 67% | 74% | / | / |
尾煤泥 | 1.8 | 13% | 20% | 38% | 52% | 63% | 75% |
黃粘土 | 2.6 | 6% | 15% | 18% | 37% | 30% | 54% |
石英砂 | 2.65 | 6% | 15% | 18% | 37% | 30% | 54% |
尾礦沙 | 3.3 | 4% | 13% | 13% | 33% | 22% | 48% |
鐵精礦 | 4.9 | 3% | 11% | 8% | 29% | 13% | 42% |
常見物料固體重量比與漿體密度(kg/m³)對照表:
物料名稱 | 物料比重 | 重量比固體濃度 | |||||
10% | 20% | 30% | 40% | 50% | 60% | ||
精煤泥 | 1.45 | 1032.03 | 1066.18 | 1102.66 | 1162.32 | 1162.32 | 1228.81 |
尾煤泥 | 1.8 | 1046.51 | 1097.56 | 1153.85 | 1250.00 | 1250.00 | 1363.64 |
黃粘土 | 2.6 | 1065.57 | 1140.35 | 1226.42 | 1382.98 | 1382.98 | 1585.37 |
石英砂 | 2.65 | 1066.40 | 1142.24 | 1229.70 | 1389.25 | 1389.25 | 1596.39 |
尾礦沙 | 3.3 | 1074.92 | 1161.97 | 1264.37 | 1456.95 | 1456.95 | 1718.75 |
鐵精礦 | 4.9 | 1086.47 | 1189.32 | 1313.67 | 1558.03 | 1558.03 | 1914.06 |
從上表可以看出,漿體的密度與固體比重、漿體濃度(重量比和體積比)之間是密切聯(lián)系的。
需要注意的是:選擇沙泵產(chǎn)品,在其滿足漿體密度和漿體濃度的前提下,必須能保證產(chǎn)品的使用壽命。既便是清水泵也能抽泥沙漿,就是壽命太短了。
遠洋牌沙泵根據(jù)輸送介質(zhì)的漿體密度最大允許值分成三個檔次,分別為:
A. 低濃度工況,密度≤1100kg/m³,遠洋所有沙泵都可使用,主要使用場所: 煤礦采區(qū)用,輸送含煤泥、碎煤顆粒的漿體。允許最大濃度(重度比):精煤泥29%,尾煤泥20%,石英砂15%,尾礦沙13%。
B. 高濃度工況,密度≤1300kg/m³,部分產(chǎn)品屬于此類。主要使用場所: 漿體輸送,或無具體措施控制泥沙含量的巖石爆破施工排水。允許最大濃度(重度比):精煤泥、尾煤泥40%,石英砂37%,尾礦沙33%。
C. 超高濃度工況,密度≤1500kg/m³,部分定制產(chǎn)品。 主要使用場所: 專業(yè)采沙、輸送尾礦沙,或無具體措施控制泥沙含量的稠漿輸送。允許最大濃度(重度比):精煤泥、尾煤泥60%,黃粘土40%,石英砂54%,尾礦沙48%,鐵精礦42%。
注:a)比重取值:鐵精礦4.9、尾礦沙3.3、石英砂2.65、黃粘土2.6、尾煤泥1.8,精煤泥1.45。
b)其他介質(zhì)根據(jù)漿體密度和固體比重參照上述參數(shù)選型。
明細表上列出的是A檔和部分B檔產(chǎn)品,C檔產(chǎn)品需要用戶定制。此外,這三個檔次的沙泵的電機功率在設計時都還留有足夠的富裕量(1.3~1.5倍的富裕系數(shù)),因此排沙過程中抗過載能力很強。常規(guī)產(chǎn)品在短期工作時,最高允許的漿體密度≤1300kg/m3,且不會燒電機,此時葉輪等易損件的使用壽命減半。
四、確認電壓、頻率
- 國內(nèi)常用電壓:380V、660V、1140V、3000V、6000V、10000V
- 國內(nèi)頻率:50Hz
- 國外常用電壓:220V、400V、440V、550V、690V、1450V、3000V、6000V、10000V
- 國外部分國家頻率:60Hz
五、確定最大顆粒度尺寸,預防堵塞
1 、受葉輪流道及葉片數(shù)量限制,每個泵型的通過性是不一樣的,要表明標明最大通過直徑。選型時,要確定最大顆粒直徑后再選擇泵型或改變?nèi)~片數(shù)量。根據(jù)確定的泵型制作吸沙龍頭。2、 遠洋沙泵特別設計了大顆粒吸沙泵,適合含有鵝卵石的抽沙環(huán)境。
3、如果水中含有長纖維等雜質(zhì),可采取加長濾網(wǎng)、或雙層濾網(wǎng)等措施,防止將濾網(wǎng)堵塞,以致水泵不出水。對排放的介質(zhì)另有特殊要求的,需單獨訂制方案。


以上是我們從泥沙泵的流量、管徑、揚程、配套電機、以及通過性等幾個方面介紹了如何選擇確定泥沙泵的參數(shù)。當然,要想選一臺合適的泥沙泵還要看具體的工況。遠洋泵業(yè)技術團隊具有20多年的行業(yè)經(jīng)驗,可以現(xiàn)場考察施工環(huán)境,量身制定施工方案,全程提供技術服務。歡迎致電186-5387-8869詳詢!