Bomba de areia submersa à prova de fogo para mineração
O que é uma bomba de areia submersa à prova de fogo para mineração?
A bomba de areia submersa à prova de chamas para mineração é uma bomba projetada para lidar com o desafio da descarga de areia para bombas de baixo fluxo e de alto cabeçote. Ela também oferece uma solução para o desafio da descarga de água em minas com risco de explosão, onde pode haver metano ou poeira de carvão no ar. A bomba foi projetada e fabricada de acordo com o padrão MT/T671-2005 Flameproof Submerged sand Pump for Coal Mines (Bomba de areia submersa à prova de chamas para minas de carvão). Ela é chamada de à prova de chamas porque adota medidas rigorosas de proteção contra chamas para o motor e usa aço fundido para a carcaça do motor. Ambientes com conteúdo inflamável e perigoso, como poeira e gás, podem ser arriscados para os trabalhadores porque o motor da bomba pode provocar uma explosão em grande escala. O projeto do motor à prova de chamas, portanto, ajuda a conter as chamas e as faíscas assim que elas são produzidas. Ao isolar o conteúdo perigoso do ambiente de trabalho, ele protege os trabalhadores e as instalações contra incêndios que poderiam interromper as operações. A bomba também pode ser submersa em água para um serviço de longa duração.
Figura: Bomba submersa de areia à prova de fogo para mineração
Essa bomba é usada em minas de carvão para bombear a água rasa na superfície de áreas de trabalho e estradas. Os fabricantes de bombas de areia submersas à prova de fogo para mineração projetam a bomba com parâmetros de desempenho impressionantes, como uma ampla gama de taxas de fluxo (de 10 a 500 metros cúbicos por hora), uma cabeça alta (até 450 metros) e uma pressão de trabalho de até 3,0 Mega Pascal. Uma bomba de areia submersa à prova de fogo para mineração oferece vários benefícios nas aplicações, incluindo estrutura compacta, leveza, facilidade de movimentação, escorvamento automático, vedação dupla face, durabilidade excepcional, segurança e adequação, e muito mais.
Componentes de uma bomba de areia submersa à prova de fogo para mineração
Motor elétrico
O motor elétrico é a fonte de energia mecânica em uma bomba submersa de areia à prova de fogo para mineração. O motor aciona a bomba para mover o fluido até o destino desejado. Ele é conectado ao eixo da bomba usando um acoplamento flexível para transmitir o torque. O motor pode ser do tipo CC ou CA, dependendo da natureza do fornecimento de corrente. A maioria das bombas de areia submersas à prova de fogo para mineração usa um tipo de motor CA chamado motor síncrono trifásico de gaiola de esquilo com frequência nominal de 50HZ e tensão nominal de 380V, 660V ou 1140V. Os fabricantes de bombas submersas de areia à prova de fogo para mineração também projetam o motor elétrico para atender aos requisitos de projeto à prova de fogo estabelecidos pela National Fire Protection Association (NFPA).
Voluta (carcaça)
A carcaça é uma passagem estreita de ar que envolve o impulsor. A carcaça funciona como um recipiente de contenção de pressão e tem portas de sucção e descarga. Ela contém o líquido e direciona o fluxo para a bomba por meio do tubo de sucção e para fora da bomba por meio do tubo de descarga.
Impulsor
O impulsor é o componente composto por uma série de palhetas curvadas para trás, geralmente montado no eixo da bomba e alojado em uma carcaça estanque. Sua principal função é deslocar o fluido através da bomba, aumentando a energia cinética e a pressão do fluido. O impulsor tem vários projetos, incluindo axial, radial, de sucção simples e dupla.
Figura: mostrando um impulsor de sucção dupla
Eixo
O eixo é um componente mecânico rotativo montado em rolamentos como parte integrante do conjunto do rotor. Suas principais funções são transportar o impulsor. Geralmente, ele é acoplado ao motor principal (ou seja, motor elétrico). Os fabricantes de bombas de areia submersas à prova de fogo para mineração usam aço inoxidável e aço carbono para fabricar os eixos da bomba porque esses materiais podem superar as vibrações e as cargas pesadas durante a operação da bomba.
Rolamentos
O principal objetivo dos rolamentos é apoiar o eixo ou o impulsor e alinhá-los corretamente com as extremidades fixas sob a ação de forças radiais e axiais. Eles também ajudam a reduzir o atrito entre o eixo rotativo e o estator e a conter o movimento relativo do conjunto do rotor.
Voluta (carcaça)
A carcaça é uma passagem estreita de ar que envolve o impulsor. A carcaça funciona como um recipiente de contenção de pressão e tem portas de sucção e descarga. Ela contém o líquido e direciona o fluxo para dentro da bomba por meio da tubulação de sucção e para fora da bomba por meio da tubulação de descarga. A carcaça da bomba tem dois projetos: dividido axialmente ou radialmente, cada um com seus prós e contras exclusivos. Um projeto de carcaça bipartida axialmente tem uma junta horizontal que permite que as duas metades se separem horizontalmente ou paralelamente ao eixo do eixo. O projeto da carcaça dividida radialmente apresenta uma junta vertical e duas metades que se abrem perpendicularmente ao eixo do eixo.
Tubo de sucção
O tubo de sucção tem duas extremidades: uma delas é conectada à entrada da bomba, enquanto a outra mergulha na água. A extremidade inferior do tubo de sucção é equipada com uma válvula de pé para evitar o refluxo do fluido de bombeamento e um filtro para impedir a entrada de corpos estranhos no tubo.
Tubo de entrega
Assim como o tubo de sucção, o tubo de distribuição também tem duas extremidades. Uma extremidade se conecta à saída da bomba, enquanto a outra entrega a água em uma altura projetada. O principal objetivo da tubulação de sucção é elevar o fluido até a área necessária.
Como funciona uma bomba de areia submersa à prova de fogo para mineração?
Quando a bomba é ligada, o rotor da bomba, diretamente acoplado ao motor elétrico por meio de um acoplamento, gira na mesma RPM do motor. Devido ao efeito centrífugo do rotor da bomba, um vácuo é criado dentro da carcaça da bomba, permitindo a entrada de água pelos tubos de sucção. Quando a água atinge as pás do impulsor, a força centrífuga move a água radialmente e axialmente para fora até que ela entre na câmara de voluta em uma velocidade muito alta. Na câmara de voluta, a velocidade extrema é convertida em uma cabeça de alta pressão que permite que a água seja descarregada da bomba até a altura desejada por meio dos tubos de distribuição.
Figura: Funcionamento da bomba
Tipos de bomba submersa de areia à prova de fogo para mineração
Bomba de areia submersa à prova de fogo para mineração de sucção dupla
Nessa bomba, o fluido de bombeamento entra pelos dois lados do impulsor e sai pela seção central. É menos provável que a bomba sofra cavitação devido ao fluxo de entrada reduzido.
Figura: mostrando uma bomba de areia submersível à prova de fogo de sucção dupla da Mining.
Bomba de areia submersa à prova de fogo para mineração de sucção simples
A bomba de areia submersa à prova de chamas de um único tipo, o fluido entra no impulsor por um lado e sai pelo outro. As bombas de sucção simples oferecem uma operação suave e são fáceis de reparar.
Figura: Mostrando uma bomba de areia submersível à prova de fogo para mineração de sucção única.
Aplicações de uma bomba de areia submersa à prova de fogo para mineração
Uma bomba de areia submersa à prova de fogo para mineração encontra aplicações principalmente em minas de carvão, tratamentos de esgoto e operações de drenagem. Os usos típicos incluem o fluxo:
- Uma bomba de areia submersa à prova de fogo para mineração é usada para bombear água rasa nas áreas de trabalho das minas de carvão.
- Ele também é adequado para estradas de minas de carvão e faces de trabalho de mineração e outros ambientes de trabalho que contenham mistura de ar explosiva.
- Eles são usados para a drenagem de esgoto contendo partículas sólidas.
- Eles são usados para descarregar água subterrânea e água contendo areia suspensa, lodo e grãos de carvão pulverizados e detritos de rocha.
- A bomba de areia submersa à prova de fogo para mineração também é usada para limpar o depósito de água de drenagem de sedimentos aluviais
- Eles são usados em socorro de desastres e drenagem de emergência
- Ele também é usado para ambientes de gás explosivo de drenagem petroquímica devido ao seu projeto de motor à prova de chamas
- Também é usado para drenagem de alívio de desastres
Vantagens de uma bomba de areia submersa à prova de fogo para mineração
- Uma bomba de areia submersa à prova de fogo para mineração elimina o risco de explosão em locais explosivos e perigosos, como minas de carvão.
- Ele tem um design simples e é fácil de controlar.
- Ele tem um design compacto que é fácil de instalar.
- A bomba requer um mínimo de reparo e manutenção.
- Ele é perfeito para grandes quantidades de água e uma ampla gama de taxas de fluxo.
- A bomba é autoescorvante, portanto, não requer que o usuário a escorve manualmente.
- É altamente confiável em operações de drenagem.
- Ele é eficiente em termos de energia.
- Ele pode bombear água contendo areia, lodo e conteúdo explosivo sem apresentar riscos ao operador.
- A bomba é submersível e pode ser muito silenciosa em sua operação.
- É resistente à corrosão e ao desgaste abrasivo.
Desvantagens da bomba de areia submersa à prova de fogo para mineração
- A bomba de areia submersa à prova de fogo para mineração é propensa a vazamentos e falhas de operação devido a juntas desgastadas.
- Às vezes, elas são instaladas em locais realmente profundos e de difícil acesso. Devido à dificuldade de acesso, a bomba é deixada em operação sem verificação regular de sua condição e status.
- A inspeção e a manutenção de rotina da bomba não são fáceis quando ela está submersa na água.
- Os impulsores são propensos a bloqueios que podem causar danos à bomba.
- Uma carga intensa pode fazer com que a bomba falhe.
Solução de problemas de uma bomba de areia submersa à prova de fogo para mineração
O motor não funciona
- O fusível falhou. Inspecione e substitua o fusível, se necessário.
- Não há fonte de alimentação para controlar o painel. Verifique se os cabos de alimentação estão conectados de acordo com o guia do fabricante da bomba de areia submersa à prova de fogo para mineração. Verifique o painel de entrada principal.
- Os cabos da bomba estão quebrados. Inspecione e troque os cabos, se necessário.
Há recirculação de sucção ou descarga
- A bomba está operando com vazões baixas. Verifique se a vazão da bomba é a recomendada pelo fabricante da bomba submersa de areia à prova de fogo para mineração.
A bomba não dá nenhuma descarga
- Impulsor preso. Inspecione o impulsor quanto a obstruções e limpe-o.
- O tubo de descarga está bloqueado. Inspecione e limpe o tubo de descarga.
- O nível de água no reservatório é insuficiente. Verifique a entrada de água no reservatório.
- A bomba está operando em sentido inverso. Certifique-se de que o sentido de rotação do motor siga o guia do fabricante da bomba submersa de areia à prova de fogo para mineração. Inverta as polaridades do motor.
Baixa capacidade da bomba
- Bomba funcionando em sentido inverso. Polaridades da bomba reversa
- O impulsor da carcaça da bomba está parcialmente entupido. Desmonte e limpe o interior da bomba.
- O tubo de descarga está bloqueado. Inspecione e desobstrua os tubos de descarga.
Vibração e ruído excessivos da bomba
- Um ou mais componentes da bomba estão desequilibrados. Inspecione e reequilibre os componentes da bomba.
- Grande desalinhamento entre o eixo da bomba e o eixo do motor. Inspecione e realinhe os eixos.
- Os rolamentos da bomba ou o impulsor estão desgastados. Inspecione o rolamento e o impulsor quanto a desgaste e substitua-os se necessário.
- A bomba opera em cavitação. Verifique se as válvulas de entrada estão totalmente abertas e se a bomba está funcionando na velocidade recomendada pelos fabricantes de bombas submersas de areia à prova de fogo para mineração.
O detector de vazamento é ativado
- Cabo do detector comprometido por desgaste, danos ou contato com óleos. Inspecione o cabo e substitua-o.
Viagem térmica
- O nível de parada está muito baixo. Verifique se o nível da chave de parada está definido de acordo com o guia do fabricante.
- A cabeça da bomba está muito baixa. Ajuste a cabeça da bomba ou instale uma válvula de controle para detectar a contrapressão em linha com o valor definido pelo fabricante da bomba de areia submersa à prova de fogo.
Resumo
A bomba de areia submersa à prova de fogo para mineração é uma bomba projetada de acordo com o padrão MT/T671-2005 Flameproof Submerged Sand Pump for Coal Mines. Ela é chamada de à prova de chamas porque adota medidas rigorosas de proteção contra chamas para o motor e usa aço fundido para a carcaça do motor. O projeto à prova de fogo permite conter chamas e faíscas assim que elas são produzidas e proteger os trabalhadores e as instalações contra riscos de incêndio em ambientes extremos. A bomba ajuda a enfrentar o desafio da descarga de areia em bombas de baixo fluxo e de alto cabeçote e a descarga de água em minas com risco de explosão, onde pode haver metano ou pó de carvão contido no ar. As bombas de areia submersas à prova de fogo para mineração são usadas para operações de drenagem em minas de carvão, drenagem de esgoto contendo partículas sólidas e recuperação de desastres. Elas oferecem muitas vantagens, inclusive a capacidade de autoescorvamento, o design compacto, a segurança operacional, a necessidade mínima de manutenção, a alta eficiência energética e a confiabilidade. No entanto, são propensos a vazamentos e falhas de operação devido ao desgaste das gaxetas e dos selos mecânicos.