Nghiên cứu thiết kế chế tạo bơm quặng chịu mòn đặc chủng phục vụ tuyển khoáng thay thế hàng nhập khẩu

BỘ CƠNG THƯƠNG VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP BỘ NĂM 2011 Tên đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bơm quặng chịu mòn đặc chủng phục vụ tuyển khoáng thay hàng nhập khẩu” Ký hiệu: 162.11RD/HĐ-KHCN Cơ quan chủ quản: BỘ CÔNG THƯƠNG Cơ quan chủ trì đề tài: VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ Chủ nhiệm đề tài: KS ĐỖ THÁI CƯỜNG 9097 Hµ néi - 2011 BỘ CƠNG THƯƠNG VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP BỘ NĂM 2011 Tên đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bơm quặng chịu mòn đặc chủng phục vụ tuyển khoáng thay hàng nhập khẩu” Ký hiệu: 162.11RD/HĐ-KHCN VIỆN TRƯỞNG CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI KS ĐỖ THÁI CƯỜNG Hµ néi - 2011 NC, TK, CT bơm quặng chịu mịn đặc chủng phục vụ tuyển khống thay hàng nhập MỤC LỤC MỤC LỤC .1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI DANH SÁCH THÀNH VIÊN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ BƠM QUẶNG - TÌNH HÌNH KHAI THÁC, TUYỂN KHOÁNG MỘT SỐ LOẠI QUẶNG Ở NƯỚC TA 1.1.Nguyên lý chung bơm quặng 1.1.1.Nguyên lý làm việc: 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Các thông số bơm quặng sử dụng nguyên lý ly tâm 1.2.Phạm vi sử dụng 10 1.3.Các loại bơm quặng sử dụng rộng rãi giới Việt Nam 11 1.3.1.Bơm quặng Krebs millMAX 11 3.2.Bơm quặng KINGDA 12 1.3.3.Bơm quặng Metso 12 1.3.4.Bơm quặng Giang Tây Naipu Industry Co, Ltd 14 1.3.5.Bơm quặng FLSmidth KREBS - Giải pháp tối ưu bơm loại quặng sệt có hệ số mài mịn cao: 14 1.5.Tình hình khai thác, tuyển khoáng số loại quặng nước ta 15 1.5.1.Quặng sắt: 15 1.5.2.Bơ xít: 16 1.5.3.Quặng titan: 17 1.5.4.Quặng thiếc: 18 1.5.5.Quặng đồng: 18 1.5.6.Quặng kẽm chì: 23 1.6.Kết luận chương 23 CHƯƠNG 2:PHÂN TÍCH BƠM QUẶNG CHỊU MÒN –LỰA CHỌN .24 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 24 2.1.Nguyên lý làm việc: .24 2.2.Cấu tạo: 25 2.3.Phương trình xác định cột áp lý thuyết bơm 26 2.4.Chọn biên dạng cánh bơm 29 2.5.Đặc tính thực bơm 29 2.6.Các đặc tính khai thác bơm quặng sử dụng nguyên lý ly tâm 30 2.7.Đặc tính ổn định khơng ổn định bơm li tâm 31 2.8.Sự phối hợp công tác bơm với hệ thống đường ống điểm làm việc .32 2.9.Ghép bơm vào hệ thống .32 2.9.1.Ghép hai bơm làm việc song song 33 2.9.2.Ghép bơm nối tiếp 34 2.10.Đồ thị đặc tính cơng suất, N=f(Q) .35 2.11.Đồ thị đặc tính hiệu suất η=f(Q) .35 2.12.Đặc tính tổng hợp bơm quặng ly tâm 36 2.13.Luật tương tự bơm quặng sử dụng nguyên lý ly tâm 37 2.14.Những yếu tố ảnh hưởng đến q trình làm việc gây mài mịn bơm quặng sử dụng nguyên lý ly tâm 37 2.14.1.Ảnh hưởng xâm thực 37 2.14.2.Ảnh hưởng lực hướng trục 39 2.14.3.Ảnh hưởng lực hướng kính 40 2.15.Điều chỉnh sản lượng bơm quặng sử dụng nguyên lý ly tâm 40 Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường NC, TK, CT bơm quặng chịu mịn đặc chủng phục vụ tuyển khống thay hàng nhập 2.16.Ưu nhược điểm bơm quặng sử dụng nguyên lý ly tâm 43 2.16.1.Ưu điểm 43 2.16.2.Nhược điểm: 43 2.17.Khả chịu mài mòn vật liệu chế tạo chi tiết chịu mòn bơm quặng 43 2.17.1.Vật liệu gang chống mịn mơi trường trung tính 43 2.17.2.Vật liệu thép chống mòn lớp phủ 51 2.17.3.Vật liệu cao su phương pháp bọc 54 2.17.4.Kết cấu mineralopolymer 55 2.18.Lựa chọn đối tượng nghiên cứu 57 2.19.Kết luận chương .61 CHƯƠNG 3:TÍNH TỐN THIẾT KẾ BƠM QUẶNG CHỊU MỊN 62 3.1.Cơ sở lý thuyết bơm quặng sử dụng nguyên lý ly tâm 62 3.1.1.Tam giác vận tốc phương trình Becnuli với rãnh quay 62 3.1.2.Cột áp bơm 64 3.1.3 Lưu lượng bơm quặng sử dụng nguyên lý ly tâm 65 3.1.4 Công suất hiệu suất 65 3.1.5.Số vòng quay đặc trưng (ns) 66 3.1.6.Chiều cao đặt bơm an tồn khơng bị tượng xâm thực 66 3.1.7.Ảnh hưởng góc đặt cánh β2: 67 3.2.Tính chọn động thông số bơm 69 3.2.1.Tính cơng suất để chọn bơm 69 3.2.2 Tính hiệu suất bơm 70 3.3 Xác định kích thước bơm .71 3.3.1 Tính tốn bánh cơng tác bơm quặng sử dụng nguyên lý ly tâm 71 3.3.2 Dựng đồ vận tốc 77 3.4.Kết luận chương 92 CHƯƠNG 4:QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO ĐẦU BƠM .93 4.1.TRỤC BƠM 93 4.2.CÁNH BƠM 99 4.3.Kết luận chương .101 CHƯƠNG 5:HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG BƠM QUẶNG 102 5.1.Mô tả chung 102 5.2 Công tác vận hành bảo dưỡng sửa chữa .103 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 109 *KẾT LUẬN .109 *KIẾN NGHỊ .109 LỜI CẢM ƠN 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO 111 PHỤ LỤC 112 Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường NC, TK, CT bơm quặng chịu mịn đặc chủng phục vụ tuyển khống thay hàng nhập GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bơm quặng chịu mịn đặc chủng phục vụ tuyển khống thay hàng nhập Cơ sở pháp lý đề tài: - Quyết định số 6878 /QĐ – BCT, ngày 29 tháng 12 năm 2010 việc đặt hàng thực nhiệm vụ KHCN năm 2011 Bộ Trưởng Bộ Công Thương - Hợp đồng đặt hàng sản xuất cung cấp dịch vụ nghiệp công nghiên cứu khoa học phát triển công nghệ số 162.11 RD/HĐ-KHCN ngày 26 tháng 04 năm 2011 Tính cấp thiết mục tiêu nghiên cứu đề tài: 3.1 Tính cấp thiết: Các doanh nghiệp sử dụng nhiều loại bơm có xuất xứ từ khắp giới (Nga, Trung Quốc, Anh, Mỹ, Nhật, Thụy Điển, Nam Phi v.v ) Việc lựa chọn số chủng loại bơm với yêu cầu kỹ thuật phù hợp cho loại khống sản để nội địa hóa cho ngành sử dụng việc làm cấp bách 3.2 Mục tiêu đề tài: Làm chủ công tác nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bơm quặng chịu mịn phục vụ tuyển khống Đưa vào ứng dụng sản xuất Đối tượng, phạm vi phương pháp nghiên cứu: 4.1 Đối tượng: Các loại bơm quặng chịu mịn sử dụng tuyển khống, khai thác khống sản 4.2 Phạm vi nghiên cứu: - Nghiên cứu, khảo sát chế độ làm việc loại bơm nhập (Nga, Anh, Thụy Điển, Nam Phi) - Tính tốn, chọn thông số kỹ thuật, thiết kế bơm quặng - Lập quy trình cơng nghệ chế tạo bơm quặng - Chế tạo thử nghiệm đầu bơm điển hình thay hàng nhập - Viết báo cáo tổng kết đề tài 4.3 Phương pháp nghiên cứu: - Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực tế sử dụng thiết bị sở sản xuất, khảo sát đánh giá đưa tiêu lựa chọn áp dụng thiết bị bơm quặng chịu mịn vào mơ hình dây chuyền cụ thể Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường NC, TK, CT bơm quặng chịu mòn đặc chủng phục vụ tuyển khoáng thay hàng nhập - Căn mẫu bơm thực tế áp dụng phổ biến Việt Nam Bơm Oreong của Thụy Điển, Metso Nam phi, ΓPY Nga, đánh giá lựa chọn lấy mẫu để thiết kế Kiểm tra công thức tính tốn áp dụng với thiết bị cụ thể khai thác - Tìm hiểu lực chế tạo sở nước để chế tạo đầu bơm hàng nhập Kinh phí thực đề tài: - Tổng số: 400 triệu đồng + Từ ngân sách Nhà nước: 400 triệu đồng + Vốn tín dụng: triệu đồng + Vốn tự có: triệu đồng Thời gian thực hiện: 12 tháng - Bắt đầu: 01/2011 - Kết thúc: 12/2011 Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường NC, TK, CT bơm quặng chịu mòn đặc chủng phục vụ tuyển khoáng thay hàng nhập DANH SÁCH THÀNH VIÊN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI TT Họ tên Học hàm, học vị, Cơ quan công tác chun mơn Đỗ Thái Cường Kỹ sư khí Viện Nghiên cứu Cơ khí Nguyễn Văn Bình Kỹ sư khí Viện Nghiên cứu Cơ khí Trần Thị Hồng Thanh Thạc sĩ thủy khí Viện Nghiên cứu Cơ khí Mai Quí Sáng Thạc sĩ kỹ thuật Viện Nghiên cứu Cơ khí Bùi Khắc Dũng Kỹ sư khí thủy lợi Viện Nghiên cứu Cơ khí Vũ Quang Huy Thạc sĩ kỹ thuật Viện Nghiên cứu Cơ khí Đỗ Văn Trung Kỹ sư KT Giao thông Công ty TNHH MTV Cầu 75 Lý Xuân Tuyên Kỹ sư tuyển khoáng Sin Quyền Đặng Thanh Hùng Kỹ sư xây dựng Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   Công ty mỏ tuyển Đồng Công ty Xây dựng Thương mại Đại Lâm KS Đỗ Thái Cường NC, TK, CT bơm quặng chịu mịn đặc chủng phục vụ tuyển khống thay hàng nhập LỜI NÓI ĐẦU Nền kinh tế đất nước ta năm gần có bước tiến tăng trưởng trì ổn định mức tương đối cao Đóng góp phần không nhỏ vào thành tựu phát triển đó, ngành cơng nghiệp khai thác thác, tuyển khống ngành mũi nhọn nước Trên dây truyền công nghệ khai thác, tuyển quặng ngành cơng nghiệp khai khống nước ta nay, việc lựa chọn loại bơm phù hợp để bơm loại quặng, quặng nghiền, cát, cấp hạt, huyền phù, tro xỉ vấn đề nan giải gây nên khơng khó khăn cho kỹ sư thiết kế tiêu tốn nhiều tiền bạc trình vận hành Để phục vụ cho cơng tác khai thác tuyển khống đặt nhiệm vụ quan trọng phải có hệ thống trang thiết bị phù hợp với điều kiện khu mỏ, để đem lại hiệu kinh tế cao Các thiết bị máy móc phục vụ cho ngành đa dạng, máy bơm chịu mịn sử dụng rộng rãi Nhằm mang lại thuận tiện dễ dàng việc lựa chọn bơm kỹ sư thiết kế hiệu kinh tế rõ rệt mang lại trình sử dụng bơm quặng áp dụng tối ưu cho: + Các Nhà máy tuyển than, tuyển quặng Apatít; + Bơm tuyển quặng Sắt, Nickel, Titan; + Bơm tuyển quặng Đồng, Vàng, Bạc, Nhôm Với bề dày kinh nghiệm việc cung cấp, thiết kế máy móc thiết bị chi tiết thay cho xí nghiệp tuyển, mỏ khai thác, Viện Nghiên cứu đề xuất đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bơm quặng chịu mòn đặc chủng phục vụ tuyển khoáng thay hàng nhập khẩu” Bộ Công thương phê duyệt, đề tài thiết thực cho công tác khai thác tuyển khống nói riêng ngành cơng nghiệp khác nói chung Mặc dù cố gắng kiến thức thực tế, kiến thức thân, thời gian nguồn tài liệu cịn hạn chế nên đề tài khơng thể tránh khỏi thiếu sót Nhóm đề tài mong đóng góp ý kiến nhà khoa học đọc giả quan tâm đến vấn đề để xây dựng đề tài hoàn thiện Nhóm đề tài Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường NC, TK, CT bơm quặng chịu mòn đặc chủng phục vụ tuyển khoáng thay hàng nhập CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ BƠM QUẶNG - TÌNH HÌNH KHAI THÁC, TUYỂN KHỐNG MỘT SỐ LOẠI QUẶNG Ở NƯỚC TA 1.1.Nguyên lý chung bơm quặng Bơm quặng tên gọi chung để loại bơm dùng cho việc bơm hỗn hợp dung dịch chất lỏng rắn (trong dung dịch chứa phần tử rắn gọi hạt quặng , hạt mài) Bơm quặng sử dụng rộng rãi công nghệ khai khoáng, tuyển quặng, khai thác vật liệu xây dựng, nạo vét luồng lạch phục vụ giao thông đường thuỷ công nghệ hút nước thải xử lý mơi trường… Bơm quặng có 02 kiểu đặc trưng là: Bơm ly tâm bơm hướng trục Thực tế, loại bơm quặng sử dụng nguyên lý ly tâm sử dụng rộng rãi với nhiều mục đích khác 1.1.1.Nguyên lý làm việc: Bơm ly tâm loại bơm cánh dẫn, làm việc theo nguyên lý máy thuỷ lực cánh dẫn Cơ cấu truyền lượng hệ thống bánh cánh cơng tác Để biết nguyên lý làm việc bơm ly tâm ta nghiên cứu sơ đồ kết cấu đơn giản bơm ly tâm (Hình 1-1) Hình 1-1: Sơ đồ nguyên lý bơm quặng (Sử dụng nguyên lý bơm ly tâm) A Bánh cánh cơng tác, B Bầu góp xoắn ốc, c1,u1,w1 véc tơ tốc độ điểm đầu, c2,u2,w2 véc tơ tốc độ điểm cuối Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường NC, TK, CT bơm quặng chịu mịn đặc chủng phục vụ tuyển khống thay hàng nhập Trước bơm làm việc cần phải làm cho cánh công tác tiếp xúc với dung dịch quặng Khi bánh cánh công tác quay với vận tốc chất lỏng tiếp xúc với bánh cánh quay theo, bánh cánh truyền lượng cho dung dịch quặng Do chuyển động quay bánh cánh mà hạt dung dịch quặng chuyển động có xu hướng văng xa khỏi tâm Để bù vào chỗ trống mà hạt dung dịch quặng vừa văng hàng loạt hạt dung dịch quặng khác chuyển động tới trình trao đổi lượng lại diễn hạt trước Quá trình trao đổi lượng diễn liên tục tạo thành đường dòng liên tục chuyển động qua bơm Tốc độ chuyển động hạt dung dịch quặng khỏi bánh cánh công tác lớn làm tăng tổn thất đường dòng, cần phải giảm tốc độ cách biến phần động dung dịch quặng chuyển động thành áp Để giải điều này, chất lỏng sau khỏi bánh cánh cơng tác dẫn vào buồng có tiết diện lớn dần dạng xoắn ốc nên gọi bầu góp xoắn ốc (Hình 1-2) Do quay bánh cánh công tác nên đường ống dung dịch quặng chuyển động liên tục Nguyên lý hoạt động bơm quặng ly tâm thể (Hình 1-2) Hình 1-2: Nguyên lý hoạt động bơm quặng sử dụng nguyên lý ly tâm 1.1.2 Phân loại *Theo lưu lượng bơm: -Bơm có lưu lượng thấp : Q < 20m3/h - Bơm có lưu lượng trung bình : Q < 60m3/h - Bơm có lưu lượng cao: Q > 60m3/h *Phân loại theo cột áp bơm: Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường NC, TK, CT bơm quặng chịu mịn đặc chủng phục vụ tuyển khống thay hàng nhập Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường 98 NC, TK, CT bơm quặng chịu mòn đặc chủng phục vụ tuyển khoáng thay hàng nhập 4.2.CÁNH BƠM 4.2.1 Phân tích chi tiết gia cơng: Cánh bơm 4.2.1.1.Phân tích tính năng, điều kiện làm việc, đặc điểm chi tiết gia cơng -Chi tiết có bề mặt phải gia cơng mặt trịn xoay -Trên bề mặt chi tiết phải gia công ren để lắp ghép 4.2.1.2.Phân tích tính cơng nghệ kết cấu Với kết cấu trục vẽ yêu cầu ta thấy: Kết cấu cánh bơm hồn tồn hợp lý khơng cần sửa đổi thêm 4.2.1.3.Chọn phơi phương pháp chế tạo phơi Phơi đúc: Ưu điểm : dập chi tiết có hình dáng phức tạp, lượng kim loại hớt nhỏ Nhược điểm: phải chế tạo khuôn dập nên giá thành sản xuất phôi cao Ø402 Ø398 Ø40 Ø101 Ø95 94 126 Bản vẽ chi tiết lồng phôi Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường 99 NC, TK, CT bơm quặng chịu mịn đặc chủng phục vụ tuyển khống thay hàng nhập 4.2.2 Thiết kế qui trình cơng nghệ Từ phân tích ta chọn phương án gia cơng tiến trình cơng nghệ sau: Ø101 Ø95 Nguyên công 1: Xén mặt đầu Ø95 121 126 Nguyên công 2: Tiện thô, tiện tinh Ø398 Ø398 94 Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường 100 NC, TK, CT bơm quặng chịu mịn đặc chủng phục vụ tuyển khống thay hàng nhập Ø50 1' 24 (57,15) Ø60 Ø95 Nguyên công 3: Tiện thô Ø50, Ø60, Ø95, cắt ren 21/4 75 15 Bước 1: Tiện thô Ø50, Ø60, Ø95 Bước 2: Cắt ren 21/4 4.3.Kết luận chương -Đề tài chọn quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết Trục bơm Cánh bơm chi tiết điển hình, mau mịn chóng hỏng -Đáp ứng u cầu chế tạo thử nghiệm chi tiết này, đưa vào ứng dụng sản xuất Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường 101 NC, TK, CT bơm quặng chịu mòn đặc chủng phục vụ tuyển khoáng thay hàng nhập CHƯƠNG HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG BƠM QUẶNG 5.1.Mô tả chung 5.1.1.Vị trí, vai trị bơm quặng sơ đồ cơng nghệ tuyển khoáng Trong dây chuyền tuyển khoáng bơm thường lắp đặt hệ thống vận chuyển 11 10 11 12 Hình 5-1: Sơ đồ cơng nghệ sử dụng bơm quặng Bể chứa dung dịch quặng; Cút 90o, Ống hút; Ống côn; Bơm quặng; Đồng hồ đo lưu lượng; Miệng xả; Bể đẩy; 9.Ống đẩy; 10 Van chặn; 11 Van chiều; 12 Lọc 5.1.1.Cấu tạo bơm quặng Bơm quặng sử dụng nguyên lý ly tâm bao gồm phận sau: Hình 5-2: Bơm quặng sử dụng nguyên lý ly tâm Vỏ bơm; Bánh công tác; Trục; Gối đỡ trục; Bệ bơm Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường 102 NC, TK, CT bơm quặng chịu mịn đặc chủng phục vụ tuyển khống thay hàng nhập 5.1.2 Nguyên lý hoạt động Khi bánh xe công tác quay, cánh bơm truyền lượng cho chất lỏng đẩy chất lỏng dịch chuyển Để nghiên cứu chất làm việc bơm ly tâm, ta xét mẫu chất điểm M (được thể hình 5-2) dịng chất lỏng để xem xét Chất điểm M xét cách tâm quay bán kính r, chất điểm M có kích thước là: b.dr.rdϕ Khối lượng chất điểm M là: dm = ρ.b.dr.rdϕ Khi bánh xe công tác quay với tốc độ ω sinh lực ly tâm: dF = dm.ω2.r Chia dF cho diện tích b.rdϕ, ta lực ly tâm đơn vị (áp lực) dp = dF = ρ.ω2.rdr b.r.dϕ Gọi: p1 – áp suất cửa vào bánh xe cơng tác ứng với đường kính cửa vào D1 Gọi: p2 – áp suất cửa bánh xe cơng tác ứng với đường kính cửa D2 Vậy chênh lệch áp lực cửa cửa vào bánh xe công tác là: r2 r2 r2 r2 dF ∆p = p2 – p1 = ∫ dp = ∫ = ∫ ω ρ r.dr = ρ ω ∫ rdr brdφ r1 r1 r1 r1 Từ công thức ta rút nhận xét: - Chênh lệch áp suất cửa cửa vào bánh xe công tác tỷ lệ thuận với bình phương tốc độ đường kính cửa ra, tỷ lệ nghịch với đường kính cửa vào Vậy tăng vịng quay bơm (n) tăng đường kính cửa D2, giảm đường kính cửa vào D1 bánh xe cơng tác áp suất chất lỏng bơm tăng - Do ngoại vi bánh xe công tác khơng bịt kín, nên áp lực ngoại vi nhỏ áp lực cửa p2, nước văng khỏi bánh xe công tác đẩy vào đường ống Đó ngun lý làm việc bơm ly tâm bánh xe công tác quay để bơm dung dịch - Ta nhận thấy rằng, ∆p phụ thuộc vào khối lượng riêng ρ lưu chất Ở điều kiện tiêu chuẩn, khối lượng riêng khơng khí 1/830 khối lượng riêng nước, cho muốn cho bơm ly tâm làm việc được, buồng công tác bơm phải đầy nước (không có khơng khí) 5.2 Cơng tác vận hành bảo dưỡng sửa chữa 5.2.1 Trước khởi động bơm - Kiểm tra đường ống hút, ống đẩy hệ thống làm mát kiểm tra tình trạng thiết bị đo lường, thiết bị đo lường hoạt động tốt, van phải khơng rị rỉ, đóng mở dễ dàng - Kiểm tra tồn mối ghép bulơng, vít cấy Tất phải kẹp chắn, đảm bảo độ tin cậy Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường 103 NC, TK, CT bơm quặng chịu mịn đặc chủng phục vụ tuyển khống thay hàng nhập - Kiểm tra mực chất lỏng bình chứa, phải đảm bảo đủ cung cấp cho thời gian máy hoạt động - Quay thử Roto tay, Roto phải tự nhẹ nhàng khơng có cọ sát - Mở van đường ống hút, đóng van đường ống đẩy - Mở van cấp nước, làm mát, xả khí gối đỡ 5.2.2 Khởi động máy Khởi động động điện máy làm việc vận tốc ổn định, từ từ mở van xả đường ống đẩy cột áp đạt giá trị định mức Trong thời gian phải quan sát đồng hồ báo nhằm tránh tượng tải cho động điện 5.2.3 Trong bơm hoạt động Trong bơm họat động có dấu hiệu bất thường áp suất bơm dao động lớn, động tải, có tiếng ồn, tiếng va đập khác thường hay lưu lượng nước làm mát không mức cho phép, phải dừng máy kiểm tra khắc phục tượng Sau bơm hoạt động - 10 phút phải kiểm tra nhiệt độ ổ bi bơm động cơ, kiểm tra độ dao động, tiếng ồn thiết bị lượng nước ngồi phận làm kín Cứ kiểm tra lần với điều kiện: - Nhiệt độ ổ bi ≤ 60 oC - Nhiệt độ làm kín ≤ 60 oC - Độ ồn cho phép ≤ 108 db - Lượng nước thoát qua làm kín dây quấn ≤ 180 cm3/giờ 5.2.4 Dừng máy Khi dừng máy tiến hành bước sau: - Đóng van xả đường ống đẩy - Ngắt động điện - Đóng van hút Khi dừng máy bơm thời gian dài phải tháo hết chất lỏng bơm nhằm tránh oxi hóa phận bơm, đổ dầu bội trơn vào thiết bị làm kín 5.2.5 Cơng tác an tồn vận hành - Lắp ráp, vận hành máy bơm phải thợ khí, thợ nguội chun mơn cao, có kinh nghiệm sửa chữa máy, hiểu biết kết cấu máy bơm, có kinh nghiệm định bảo dưỡng, sửa chữa kiểm tra máy bơm - Khi nâng đặt máy vào móng, buộc cáp vào lỗ đế móng, cấm buộc vào móc động tai máy bơm Không vận chuyển máy bơm chứa chất lỏng bên - Thiết bị điện máy bơm lắp ráp theo nguyên tắc lắp đặt thiết bị điện Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường 104 NC, TK, CT bơm quặng chịu mịn đặc chủng phục vụ tuyển khống thay hàng nhập vận hành phù hợp với nguyên tắc vận hành kỹ thuật máy điện, nguyên tắc kỹ thuật an toàn vận hành máy điện - Khi vận hành tổ máy phải đấu đất tĩnh điện gối đỡ vỏ có định trước lỗ để đấu vỏ máy bơm với đất - Trước lắp ráp sau lần sửa chữa tất cấu khóa thiết bị phải thử nghiệm độ kín độ bền áp suất - Cấm khởi động bơm khô, tức không nạp đầy sơ dung dịch bơm - Khi bơm làm việc: + Nghiêm cấm xiết đệm phớt xử lý trục trặc + Tất phận quay phải có hệ thống lớp chắn bảo vệ - Khi tiến hành công tác sửa chữa, động phải hoàn toàn ngắt khỏi nguồn điện - Trước tháo rời máy bơm dùng để bơm nhiên liệu dễ cháy nổ phải rửa bơm nước khử nước khí trơ khử hồn toàn cặn dung dịch bơm - Khởi động bơm sau lắp ráp đại tu tiến hành sau ban kiểm tra kiểm tra độ an toàn vận hành máy - Để tăng cao an tồn làm việc liên kết mặt bích nên lắp đai bảo vệ 5.2.6 Các cố thường gặp bơm ly tâm cách khắc phục Hỏng hóc cố phát sinh nguyên nhân khách quan chủ quan Để giảm cố cần tuân thủ triệt để hướng dẫn quản lý vận hành, cần đào tạo cơng nhân kỹ thuật có trình độ tay nghề cao Về kỹ thuật bơm, hay xảy cố rung động, ồn, xâm thực, rò rỉ Khi gặp cố cần nghiên cứu để tìm ngun nhân chính, sau đề biện pháp khắc phục Nếu cần phải mời chuyên gia ngành chuyên gia hãng sản xuất bơm phối hợp khắc phục Tuyệt đối không cố sử dụng thêm phát có cố Sau số cố thường gặp trình sử dụng, tùy theo điều kiện cụ thể mà ta có cách khắc phục khác * Đóng cầu dao hay phích cắm điện mà máy không chạy -Nguyên nhân: + Mất điện + Chổi than cổ góp mịn tiếp xúc với cổ góp + Cổ góp bẩn + Chổi than bi nóng -Khắc phục: + Dùng bút điện kiểm tra điện lưới, cầu chì, tiếp xúc phích + Thay chổi than Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường 105 NC, TK, CT bơm quặng chịu mịn đặc chủng phục vụ tuyển khống thay hàng nhập + Vệ sinh cổ góp + Chỉnh sửa cổ góp *Dung dịch quặng khơng lên khởi động máy bơm -Nguyên nhân: + Chiều quay bánh công tác sai + Tổng cột áp cần bơm vượt khả máy bơm + Chiều cao hút cao + Lọt khí theo ống hút + Số vòng quay thấp so với đinh mức -Khắc phục: + Đổi hướng quay (đảo đầu cốt động điện) + Tính tốn kiểm tra lại, đổi vị trí đặt bơm, đổi ống để giảm cột dầu giảm tổn thất thủy lực + Hạ cao trình đặt bơm xuống + Kiểm tra chổ rị khí xiết lại + Chỉnh lại van đẩy + Kiểm tra số vòng quay, chỉnh đặc tính mạng ống tang vịng quay nguồn (động cơ) * Lưu lượng bơm giảm mạnh -Nguyên nhân: + Tắc ống hút, tắc lưới chắn rác, tắc khe hở bánh cơng tác cánh hướng dịng + Tạo túi khí ống hút, hở phía ống hút + Vành mịn bánh cơng tác q mịn, sứt mẻ + Sai lệch vị trí bánh cơng tác cánh hướng dòng + Số vòng quay thấp định mức + Độ ngập ống hút chưa đủ + Chiều cao ống hút lớn + Tổn thất ống đẩy tăng + Bể hút thiết kế không kỹ thuật -Khắc phục: + Làm ống hút, làm rãnh bánh cơng tác cánh hướng dịng + Kiểm tra, bịt chổ hở + Thay vành mới, sữa thay bánh cơng tác + Tăng số vịng quay +Tăng chiều sâu ngập dầu miệng ống hút + Hạ cao trình đặt bơm Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường 106 NC, TK, CT bơm quặng chịu mòn đặc chủng phục vụ tuyển khoáng thay hàng nhập + Kiểm tra van xả, kiểm tra vị trí tắc ống đẩy + Xây lại bể hút cho * Cột áp giảm mạnh -Nguyên nhân: + Hỏng ống đẩy + Khơng khí lọt vào dịng chảy, có xốy khí bể hút -Khắc phục: + Kiểm tra van xả, xử lý hư hỏng ống đẩy + Tìm chổ rị rỉ bịt lại *Động tải khởi động -Nguyên nhân: + Khởi động bơm vẩn đóng van ống đẩy + Phần quay rôto bị kẹt + Khe hở dọc trục bị kẹt + Chèn gioăng chặt + Số vòng quay vượt định mức + Lệch trục động trục máy bơm -Khắc phục: + Mở van ống đẩy khởi động lại + Kiểm tra lại việc lắp rôto, chỉnh khe hở cho phù hợp + Thông ống dẫn chỉnh lại khe hở dọc trục + Nới lỏng chèn gioăng + Kiểm tra giảm số vòng quay nguồn động lực + Cân chỉnh lại hai trục bơm động *Động nóng -Nguyên nhân: + Hỏng quạt làm mát + Điện áp nguồn thay đổi đột ngột + Hư hỏng máy bơm + Hư hỏng động -Khắc phục: + Tháo động cơ, kiểm tra sửa chửa quạt + Dùng ổn áp hay điều chỉnh điện + Giảm lưu lượng bơm + Kiểm tra, sửa chửa máy bơm + Kiểm tra, sửa chửa động Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường 107 NC, TK, CT bơm quặng chịu mòn đặc chủng phục vụ tuyển khoáng thay hàng nhập * Bơm bị rung động mạnh -Nguyên nhân : + Lỏng bulông hãm máy bơm động vào bệ máy + Các mối nối ống không chặt + Lệch trục bơm với động + Rôto động không cân + Chiều cao hút lớn + Có tượng xâm thực độ ngập dầu ống hút không đủ + Chốt hãm bánh công tác vào trục khớp nối trục lỏng + Khơng khí lọt vào ống hút + Ổ bi bị hỏng -Khắc phục: + Kiểm tra xiết chặt bu lông hãm + Siết chặt lại nối nối + Hiệu chỉnh lại độ đồng tâm hai trục + Tháo động cơ, cân chỉnh lại rôto + Hạ thấp cao trình đặt máy bơm + Tăng độ ngập ống hút + Siết chặt ốc chốt hãm + Kiểm tra, xử lý chổ hở + Thay ổ bi *Xâm thực bánh cơng tác vịng mịn -Ngun nhân: + Bánh cơng tác chưa đủ độ chìm -Khắc phục: + Thay đổi chế độ làm việc bơm, giảm lưu lượng bơm cách tốc độ động Phục hồi, sửa chửa chỗ bị xâm thực Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường 108 NC, TK, CT bơm quặng chịu mịn đặc chủng phục vụ tuyển khống thay hàng nhập KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ *KẾT LUẬN - Đề tài hoàn thành nhiệm vụ đề ra: + Nghiên cứu, khảo sát chế độ làm việc loại bơm bơm nhập (Nga, Anh, Thụy Điển, Nam Phi) + Tính tốn, chọn thơng số kỹ thuật, thiết kế bơm quặng + Lập quy trình cơng nghệ chế tạo bơm quặng + Chế tạo thử nghiệm đầu bơm điển hình thay hàng nhập - Hiện sản phẩm chạy thử công ty TNHH MTV Cầu 75 – Tổng Công ty xây dựng cơng trình Giao thơng - Khẳng định lực tiềm sáng tạo lực lượng cán kỹ thuật Viện Nghiên cứu khí nói riêng tồn ngành khí chế tạo nước nói chung - Đáp ứng kịp thời yêu cầu nhập phụ tùng thay ngành sản xuất khai thác, tuyển khống, xây dựng, giao thơng *KIẾN NGHỊ Chúng ta hoàn toàn đủ lực nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy móc thiết bị ngành sản xuất vật liệu, tuyển khống nói riêng ngành kinh tế nói chung Vì vậy, thiết kế chế tạo phụ tùng thay hàng nhập ngoại phục vụ cho lĩnh vực tầm tay Chúng kiến nghị Bộ, Ngành liên quan có sách phù hợp, ưu tiên, ưu đãi việc chế tạo nước nhằm tiết kiệm ngoại tệ, tận dụng lao động nước trang thiết bị doanh nghiệp có     Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường 109 NC, TK, CT bơm quặng chịu mòn đặc chủng phục vụ tuyển khoáng thay hàng nhập LỜI CẢM ƠN Nhóm đề tài xin chân thành cảm ơn: - Vụ Khoa học Công nghệ - Bộ Cơng Thương - Viện Nghiên cứu Cơ khí - Bộ Công Thương - Viện Vật liệu xây dựng – Bộ xây dựng - Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Công ty CP Đầu tư xây dựng Mỏ - Công ty Mỏ tuyển Đồng Sin Quyền - Công ty TNHH MTV Cầu 75– TCT xây dựng cơng trình Giao thơng - Công ty Cổ phần Đầu tư Phát triển Hạ tầng Thăng Long; - Bộ môn máy thiết bị mỏ - Trường Đại học mỏ Địa chất; đồng nghiệp hợp tác giúp đỡ công việc nghiên cứu, triển khai đề tài Chủ nhiệm đề tài Đỗ Thái Cường Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường 110 NC, TK, CT bơm quặng chịu mòn đặc chủng phục vụ tuyển khoáng thay hàng nhập TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] A.A.Lômakin Bơm ly tâm bơm hướng trục NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 1971 [2] Đinh Ngọc Ái Thuỷ lực máy thuỷ lực NXB Đại học & THCN Hà Nội 1972 [3] Nguyễn Văn May Bơm, Quạt, Máy nén NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2001 [4] Lê Viết Giảng, Phan Kỳ Phùng Sức bền vật liệu (Tập 1&2) NXB Giáo dục 1999 [5] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm Thiết kế chi tiết máy NXB Giáo Dục 2001 [6] PGS TS Nguyễn Đức Sướng TS Vũ Nam Ngạn Giáo trình máy thủy khí, Trường ĐH Mỏ-Địa chất, Hà nội, 2001,(20042007) [7] Tài liệu bơm Warman Pumps Công ty mỏ tuyển Đồng Sin Quyền     Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường 111 NC, TK, CT bơm quặng chịu mòn đặc chủng phục vụ tuyển khoáng thay hàng nhập PHỤ LỤC Phụ lục 1: Một số hình ảnh chế tạo Hình PL1-1: Cánh bơm đúc gia cơng hồn chỉnh Hình PL1-2: Gia cơng trục bơm Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ năm 2011   KS Đỗ Thái Cường 112 ... thiết kế máy móc thiết bị chi tiết thay cho xí nghiệp tuyển, mỏ khai thác, Viện Nghiên cứu đề xuất đề tài ? ?Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bơm quặng chịu mòn đặc chủng phục vụ tuyển khoáng thay hàng. .. VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP BỘ NĂM 2011 Tên đề tài: ? ?Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bơm quặng chịu mòn đặc chủng phục vụ tuyển khoáng thay hàng. .. nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bơm quặng chịu mòn phục vụ tuyển khoáng Đưa vào ứng dụng sản xuất Đối tượng, phạm vi phương pháp nghiên cứu: 4.1 Đối tượng: Các loại bơm quặng chịu mòn sử dụng tuyển