Муніципальний інженерний шламовий насос для транспортування осаду стічних вод

II. Еластомер

Еластомери, які зазвичай використовуються в шламових насосах, можна розділити на три категорії: натуральний каучук, поліуретан і синтетичні еластомери.
Натуральний каучук
Коли натуральний каучук використовується як матеріал підкладки, він демонструє чудову стійкість до ерозії для твердих частинок діаметром 12 мм (1/2 дюйма). Однак при нанесенні на крильчатки його стійкість до частинок діаметром понад 6 мм (1/4 дюйма) значно зменшується. Крім того, натуральний каучук має обмежену адаптивність до середовищ, що містять гострі тверді речовини. Тим не менш, нова проти-рецептура певною мірою усунула цей недолік. Завдяки своїй відносно м’якій текстурі натуральний каучук може бути порізаний або розірваний великими-твердими частинками чи сміттям. При використанні в шліфувальних схемах (таких як кульові млини, барабани напів-автогенних млинів і вібраційні сита з водозбірних ям шліфувальних машин) регулювання розміру отвору сита та стану середовища сита є ключовим фактором для забезпечення його стабільної роботи.
Натуральний каучук має унікальний режим відновлення після відмови, коли накопичення внутрішнього тепла може викликати реакції термічного розкладання та десульфурації, що призводить до різкого зниження механічних властивостей. Щоб уникнути цього ризику, окружна швидкість робочого колеса зазвичай контролюється нижче 27,5 м/с (5400 футів/хв), щоб запобігти термічній деградації в області всмоктувальної лінії біля зовнішнього краю робочого колеса.
Натуральний каучук має погану толерантність до масел, розчинників і сильних кислот. Після контакту він схильний до значного розширення об'єму, зниження зносостійкості та значного зниження механічної міцності. Крім того, він не підходить для застосувань, де температура рідини перевищує 75 градусів. Для хімічних речовин або середовищ із високою-температурою слід використовувати синтетичні еластомери, а конкретні типи слід вибирати на основі комбінації конкретного хімічного середовища та робочої температури.
2. Поліуретан
Поліуретан, як тип синтетичного еластомеру, утворюється шляхом змішування двох рідких хімічних речовин і потім затвердіння після заливки. Цей матеріал демонструє чудову стійкість до дрібних твердих часток і працює краще, ніж натуральна гума в деяких сценаріях застосування.
Хоча поліуретан не є типовим матеріалом, стійким до хімічної корозії, все ж виявляє значно кращу стійкість до хімічного розширення, ніж натуральний каучук. У таких сценаріях, як флотаційні контури, що містять різні хімічні речовини, його термін служби може бути набагато довшим, ніж у натурального каучуку. Крім того, поліуретан можна використовувати як вкладиш насоса для крильчаток зі швидкістю обертання понад 27,5 м/с (5400 футів/хв) (у цьому стані натуральний каучук більше не можна використовувати), а також підходить для випадкових сценаріїв, коли сміття може пошкодити гумову крильчатку.
Через те, що твердість за Шором поліуретану зазвичай вища, ніж у звичайного натурального каучуку, його ефективність може бути обмеженою при роботі з грубими та гострими частинками. Такі частинки схильні викликати лущення на його поверхні. Крім того, хімічна структура поліуретану робить його сприйнятливим до «гідролізу» (специфічного режиму руйнування еластомерів), особливо під впливом сильних кислот або сильних лугів; однак за допомогою спеціальних удосконалень рецептури можна значно підвищити його стійкість до гідролізу. Верхня межа застосовної температури поліуретану становить 70 градусів, і він буде руйнуватися вуглеводнями.
3. Синтетичний еластомер
У синтезі еластомерних сполук полімерний компонент натурального каучуку замінюють полімерами спеціального складу. Ці спеціальні полімери можуть витримувати певні хімічні середовища або робочі температури. Цей процес модифікації зазвичай вимагає використання нових армуючих речовин, затверджувачів та інших спеціальних добавок, які сумісні з вибраним синтетичним каучуком.
Хоча синтетичні еластомери перевершують натуральний каучук з точки зору хімічної та термостійкості, існує фундаментальний компроміс: їх зносостійкість зазвичай нижча, ніж у натурального каучуку з оптимізованою формулою. Ці характерні відмінності виникають із міркувань пріоритетності в дизайні матеріалів - синтетичні еластомери підвищують свою адаптивність до навколишнього середовища завдяки регулюванню молекулярної структури, але знижують свої фрикційні властивості. Це забезпечує вирішальну основу для вибору матеріалу в конкретних робочих умовах, а саме, потрібно знайти цілеспрямований баланс між стійкістю до навколишнього середовища та зносостійкістю.

III. Зносостійкі-/ерозійно-стійкі ливарні сплави

Зносостійкий сплав для лиття- підходить для внутрішньої оболонки та крильчатки шламових насосів і може працювати в сценаріях, де гумові матеріали є невідповідними, зокрема з великими або гострими частинками, високим напором (висока швидкість обертання крильчатки), високими робочими температурами та матеріалами, багатими вуглеводнями.
Під час використання суспензії відцентрових насосів білий чавун із високим вмістом{0}}хрому є найпоширенішим рядом сплавів. Основою цього типу сплаву є залізо, причому карбіди металів складають від 15% до 55% об’єму, рівномірно розподілені в ньому. Ці карбіди можуть мати твердість понад 1200HV, що забезпечує сплаву чудову стійкість до ерозії. Однак наявність твердих карбідів призводить до зниження міцності матеріалу та загальних механічних властивостей - високий-хромистий білий чавун схильний до крихкого руйнування під час удару. Наразі завдяки-поглибленим дослідженням цього типу матеріалів і безперервній оптимізації конструкції шламових насосів можна ефективно зменшити несправності, спричинені крихким руйнуванням.
Білий чавун із високим вмістом -хрому відповідає вимогам більшості робочих умов і має хорошу стійкість до різних хімічних речовин. Однак через його недостатню кислотостійкість більшість продуктів придатні лише для середовищ із рН понад 4. Для високоерозійних кислотних умов із рН 1 або менше, хоча існують спеціальні варіанти з білого чавуну з високим вмістом -хрому, їх зносостійкість дещо нижча, ніж у традиційних моделей.
Для сценаріїв із суто корозійними умовами або тих, що вимагають спеціальної ударостійкості, можна вибрати серію із литої сталі та нікелевих сплавів. У надзвичайно легкій суспензії, де середовище надзвичайно корозійне, можна використовувати дуплексну нержавіючу сталь або аустенітну нержавіючу сталь; для суспензії з найсильнішою корозійною активністю слід вибирати сплави на основі-нікелю. Слід підкреслити, що ці сталі та нікелеві сплави не розраховані на зносостійкість. Поліпшення їх стійкості до корозії зазвичай відбувається за рахунок стійкості до зношування, тому вони, як правило, не рекомендуються для сценаріїв, пов’язаних з ерозійними твердими речовинами.

IV. Кераміка

Кераміку, яка зазвичай використовується в шламових насосах, можна класифікувати за трьома категоріями: полімерна -кераміка, функціональна кераміка. Керамічні матеріали мають чудову стійкість до корозії та зносостійкості, але вони мають довгі виробничі цикли та великі труднощі обробки, що призводить до відносно високих витрат на виробництво.
Кераміка-на полімерній основі
Епоксидна композитна кераміка: на основі епоксидної смоли вона має чудову адгезію, стійкість до корозії та стабільність розмірів. Частинки оксиду алюмінію та карбіду кремнію разом із коротко{1}}волокнами використовуються як керамічні зміцнюючі фази. Після затвердіння вони утворюють композитний матеріал із високою міцністю та твердістю, який має кращу стійкість до хімічної корозії, ніж матеріали на основі поліуретану-, і помірну ударостійкість. Вони зазвичай використовуються для внутрішнього покриття шламових насосів або локальних зносостійких -компонентів (таких як внутрішня облицювання корпусів насосів і країв робочих коліс), особливо в шламових середовищах із середньою концентрацією кислотних або лужних хімічних середовищ.
Вінілова композитна кераміка: вінілова смола поєднує міцність і хімічну стійкість епоксидної смоли, а також властивість затвердіння ненасиченого поліефіру. Завдяки оксиду алюмінію, карбіду кремнію тощо як армуючим фазам у поєднанні з керамічними волокнами/вусами міцність матеріалу на удар і розрив значно покращується. Підходить для сценаріїв обробки шлакового шламу із середнім розміром частинок і складним хімічним середовищем.
Композитна кераміка на основі -поліуретану. Поліуретан (PU) використовується як матриця, звичайні тверді керамічні частинки, такі як оксид алюмінію (Al₂O₃), карбід кремнію (SiC) і цирконій (ZrO₂), використовуються як керамічні зміцнюючі фази. Завдяки дисперсійному зміцненню керамічних частинок зносостійкість і стійкість до ударів поліуретану значно підвищуються, у той час як гнучкість поліуретану зберігається, що дозволяє йому протистояти ерозії та зносу, спричиненому дрібними та середніми-твердими частинками. Він підходить для сценаріїв із застосуванням хімічних середовищ або суспензії середньої зносостійкості, таких як цикли флотації та транспортування хвостів. Особливо при заміні традиційного натурального каучуку він може збалансувати як хімічну стійкість, так і зносостійкість.
2. Функціональна кераміка
Кераміка з оксиду алюмінію (кераміка з оксиду алюмінію): кераміка з оксиду алюмінію є першою функціональною керамікою, яка використовується в шламових насосах. Чим вище його твердість і зносостійкість, а також його хімічна стабільність (за винятком сильних лужних розчинів і фтористоводневої кислоти), тим нижча вартість. Він зазвичай використовується для внутрішньої обшивки, захисної оболонки та місцевого зносостійкого шару робочого колеса шламових насосів, особливо підходить для роботи з шламом із середньою інтенсивністю зносу, але він має вищу крихкість і нижчу ударостійкість.
Кераміка з карбіду кремнію (кераміка з карбіду кремнію): кераміка з карбіду кремнію (особливо реакційно{0}}спечений SiC і -спечений без тиску) має надзвичайно високу зносостійкість, відмінну стійкість до корозії (не стійка до фтористоводневої кислоти та сильних окислювальних кислот), хорошу теплопровідність, стійкість до високих температур і кращу стійкість до термічного удару порівняно з керамікою з оксиду алюмінію. Вони підходять для важких-технічних умов, сильної-корозії або високо-температурних суспензій, таких як суспензія високої-концентрації, що містить гострі частинки (такі як кварцовий пісок, металевий шлак), або хімічна суспензія,-що містить кислоти/луги. Вони часто використовуються як основні зносостійкі -компоненти, такі як робочі колеса, передні захисні пластини та кільця зносу шламових насосів.
Загартована цирконієва кераміка (кераміка ZrO₂): ця кераміка зміцнена за допомогою стабілізаторів, таких як оксид ітрію (Y₂O₃), і має надзвичайно високу в’язкість до руйнування (у 3-5 разів більше, ніж у кераміки з оксиду алюмінію) і зносостійкість. Вони мають високу твердість (твердість за шкалою Мооса від 8,5 до 9 класів) і відмінну корозійну стійкість (за винятком фтористоводневої кислоти): вони придатні для застосувань, де частки в суспензії мають певний ступінь удару (наприклад, крупний шлак, пісок і гравій), і можуть використовуватися для компонентів, таких як робочі колеса та зносостійкі-вкладиші, компенсуючи крихкість традиційної кераміки та більш стабільна робота в умовах середньої інтенсивності зношування та стійкості до ударів.

Код

Назва матеріалу
Тип

Опис функції
A04

ULTRACHROME® 24% хрому, стійкий до корозії-Сірий чавун
Білий чавун
Сплав A04 - це тип білого чавуну, спеціально розроблений для операцій свердління та нарізання різьб. Стійкість до корозії A04 не така висока, як у A05, і зазвичай він не-стійкий до корозії. А04 використовується для ущільнення перехідників, сальників і нагнітальних пристроїв.
A05

ULTRACHROME® 27% хрому, стійкий до корозії-Сірий чавун
Білий чавун
Сплав A05 — це різновид зносостійкого білого чавуну, який надзвичайно добре працює в різних умовах ерозії, включаючи помірне корозійне середовище. Висока зносостійкість A05 пояснюється наявністю в його мікроструктурі твердих карбідів.
A25

Ni-Cr-Mo сталь
Лита сталь

Сплав А25 — різновид легованої сталі з помірною зносостійкістю та високими механічними властивостями. Цей сплав використовується для великих виливків, де в’язкість є надзвичайно важливою, наприклад, для корпусу насоса для гравію.
A49

ULTRACHROME® 28% Chromium Low Carbon High-Chromium Low-Chromium White Iron
Білий чавун
Сплав A49 – це корозійно-стійкий білий чавун, який підходить для корозійних умов із низьким pH. Однак він також має проблему ерозійного зносу. Цей сплав особливо підходить для десульфурації димових газів (FGD) та інших помірно корозійних суспензій.
A53

ULTRACHROME® Аустенітна нержавіюча сталь з високим вмістом -хрому біле залізо
Білий чавун
Сплав A53 є висококорозійостійким-сплавом із помірною корозійною стійкістю. A53 можна використовувати в системах із низьким рН, наприклад, у фосфатних умовах або певних видаленнях діоксиду сірки, де також існують проблеми з ерозією.
A61

HYPERCHROME® 30% Cr біле залізо з високим вмістом хрому
Білий чавун
Сплав А61 являє собою заевтектичний білий чавун. Завдяки наявності в матриці сплаву високої об’ємної частки твердих і зносостійких-карбідів хрому він має надзвичайно високу корозійну стійкість.
A68

HYPERCHROME® 30% Cr біле залізо з високим вмістом хрому
Білий чавун
Сплав А68 - заевтектичний білий чавун. Він підходить для умов високого зносу та має помірну стійкість до корозії. Його слід використовувати в тих випадках, коли потрібна подібна корозійна стійкість до сплаву Ultrachrome A05 і кращий рівень зносостійкості, ніж у сплаву Hyperchrome® A61.
A241

ULTRACHROME® 32% білий чавун з високим вмістом хрому
Білий чавун
Сплав A241 є зносостійким-і ударостійким білим чавуном. Він був оптимізований для застосувань, де удар спричиняє втрату матеріалу. У порівнянні з A61, A241 має відмінну ударостійкість, а в порівнянні з A05, він має чудову стійкість до корозії.
C21

13% хромованої сталі
Мартенситна нержавіюча сталь
Сплав C21 - це повністю загартована нержавіюча сталь 420C.
C23

Нержавіюча сталь CF-8M
Аустенітна нержавіюча сталь

Сплав C23 - це нержавіюча сталь CF-8M. C23 має відмінну стійкість до корозії, але його стійкість до корозії погана. Це литий еквівалент 316SS.
C26

CD-4MCuN нержавіюча сталь
Дуплекс з нержавіючої сталі
Сплав C26 – це дуплексна нержавіюча сталь CD-4M CuN. Він більш стійкий до корозії, ніж C23, але зазвичай має нижчу корозійну стійкість. Це литий еквівалент 2205SS.
D21

Чавун із кулястим графітом (залізо SG)
Чавун
Сплав D21 є маркою ковкого чавуну сіруватого кольору і використовується як стандартний матеріал для корпусів і рам насосів.
D25

Високо-міцний ковкий чавун (SG чавун)
Чавун
Сплав D25 – це запатентований ковкий чавун, який використовується для-посудин під високим тиском, які потребують найвищої механічної міцності.
N02

Сплав 63% Ni 30% Cu
Корозійно{0}}стійкий нікелевий сплав
Сплав N02 – це нікелевий-мідний сплав, який підходить для корозійних середовищ, але має низьку зносостійкість. N02 також відомий як сплав Монель.
N22

Сплав 58N 22Cr 12Mo
Корозійно{0}}стійкий нікелевий сплав
N22 є надзвичайно стійким до корозії-сплавом, який використовується в надзвичайно жорстких умовах, які не можуть витримати навіть аустеніт і аустенітний суперсплав. N22 також відомий як Hastelloy® C-22®.
J32

70% покриття з карбіду вольфраму 420SS
Нержавіюча сталь із-керамічним покриттям
J32 – це метал-керамічне композитне покриття, що складається з 70% карбіду вольфраму та підкладки з нержавіючої сталі 420. Використовується для втулок валів в корозійних умовах.
J37

70% покриття карбіду вольфраму CD4-MCUN
Дуплексна нержавіюча сталь із-керамічним покриттям
J37 – це метал-керамічне композитне покриття, що складається з 70% карбіду вольфраму та дуплексної основи з нержавіючої сталі. Використовується для втулок валів в корозійних і абразивних умовах.
J39

80% покриття з карбіду вольфраму 420SS
Нержавіюча сталь із-керамічним покриттям
J39 – це метал-керамічне композитне покриття, яке на 80% складається з дрібно{3}}зернистого карбіду вольфраму та підкладки з нержавіючої сталі 420. Він використовується для втулок валів у надзвичайно абразивних умовах і має вищу зносостійкість порівняно з J32.
R35

Linatex® Premium Rubber
Натуральний каучук
R35 Linatex premium — це м’який і високоеластичний натуральний каучук, оптимізований для абразивного стирання дрібнодисперсного шламу.
R55

Розвантажувальна футеровка млина виготовлена ​​з натуральної гуми.
Натуральний каучук
Натуральний каучук R55 — це суміш, спеціально розроблена для загального розподілу суспензії в системах розвантаження шліфувальних машин.
R508

Розвантажувальна футеровка млина виготовлена ​​з натуральної гуми.
Натуральний каучук
Натуральний каучук R508 - це суміш, спеціально розроблена для найвимогливіших застосувань, яка має надзвичайно високу міцність на розрив і міцність на розрив.
S01

EPDM гума
Синтетичний еластомер
S01 - це синтетичний еластомер з чудовою кислотостійкістю та стійкістю до озону. Він в основному використовується для герметизації через низьку стійку деформацію при стисненні.
S12

Нітрильний каучук
Синтетичний еластомер
S12 — це тип синтетичного каучуку, який зазвичай використовується для застосування з жирами, маслами та воском. S12 має помірну стійкість до корозії.
S21

Бутиловий (IIR) каучук
Синтетичний еластомер
Синтетичний каучук S21 демонструє чудову хімічну стабільність, гарну термостійкість і стійкість до окислення, але має низьку стійкість до корозії. S21 використовується в кислому середовищі.
S31

Хлорсульфований поліетилен
Синтетичний еластомер
S31 – це антиоксидантний і термо{1}}стійкий еластомер. Має відмінну хімічну стійкість до кислот і вуглеводнів.
S42

Полібутадієн
Синтетичний еластомер
S42 – це високо-синтетичний еластомер із динамічними характеристиками лише трохи нижчими, ніж у натурального каучуку. S42 має чудову термостійкість і маслостійкість. Зазвичай він використовується в ситуаціях, коли вуглеводневий-натуральний каучук розкладається.
S51

Фторосиліконовий полімер
Синтетичний еластомер
Синтетичний еластомер S51 демонструє чудову стійкість до масел і хімічних речовин при високих температурах, але має низьку стійкість до корозії.
U38

Зносостійкий-поліуретан
Поліуретановий еластомер
U38 — стійкий до ерозії-матеріал, який добре працює в еластомерних застосуваннях і підходить для проблем із «домішками». Це пояснюється високою міцністю U38 на розрив. Однак його стійкість до ерозії не така висока, як у натурального каучуку (гума R55ª).
Y08

Нітрид кремнію в поєднанні з карбідом кремнію
Кераміка

Y08 — це зносостійка кераміка, яка добре працює в умовах зносу дрібних частинок, але має низьку стійкість до ударів твердих частинок і ерозії понад -1 мм.