渣漿泵出口管徑為什么必須加粗

渣漿泵的出口管徑通常需要比進口管徑更大，或者比同流量清水泵的出口管徑更粗，主要原因包括以下幾個方面：

1. 降低流速，減少管道磨損

• 渣漿的高磨損性：尾礦、礦漿等介質含有硬質固體顆粒（如砂石、金屬顆粒），高速流動時會劇烈沖刷管壁，導致管道快速磨損甚至穿孔。

• 流速控制：通過加大出口管徑，可降低漿液流速（一般控制在 1.5~3 m/s，具體取決于顆粒硬度、濃度）。流速過高（如＞3 m/s）會顯著加劇磨損，而流速過低（＜1 m/s）又可能導致顆粒沉積。

• 經驗公式：渣漿管道設計常用 Durand公式 或 Wasp方法 計算臨界沉降流速，確保既能懸浮顆粒又不至于磨損過快。

2. 減少系統阻力，降低能耗

• 流動阻力與管徑關系：管道阻力（揚程損失）與流速的平方成正比（$h_f\propto v^2$）。增大管徑可大幅降低流速，從而減少沿程阻力和局部阻力（如彎頭、閥門處）。

• 節能效果：若出口管徑過小，泵需額外揚程克服管道阻力，導致電機負荷增大、能耗上升，長期運行不經濟。

3. 防止固體顆粒沉積堵塞

• 沉降風險：若管徑過小或流速不足，漿液中的粗顆粒可能逐漸沉積在管道底部，形成堵塞（尤其在水平管段或低流速區）。

• 自清潔流速：加大管徑可調整流速至 臨界沉降流速 以上，確保顆粒保持懸浮狀態（例如，對于d??=1mm的顆粒，通常需＞2 m/s）。

4. 適應渣漿泵的特性

• 高揚程泵的出口壓力：渣漿泵（如重型AH系列）的出口壓力較高，若管徑太小，可能因節流效應導致管道振動或水錘沖擊。

• 脈動緩沖：粗管徑可一定程度上緩解渣漿泵的流量脈動（如離心泵的葉輪通過頻率振動）。

5. 匹配系統長期運行需求

• 磨損預留：渣漿管道通常設計時預留壁厚（如橡膠襯里管道），增大初始管徑可延長使用壽命，減少頻繁更換。

• 未來擴容：若工藝可能提產，粗管徑預留了流量提升空間。

設計注意事項

1. 管徑與流速平衡：

• 粗顆粒（d??＞0.5mm）：1.8~3 m/s

• 細顆粒（d??＜0.1mm）：1.2~2 m/s

• 一般渣漿管道流速范圍：

• 可通過 Thomas斜率法 或 軟件模擬（如PipeFlow） 優化管徑。

2. 材質選擇：

• 高磨損區（如彎頭、泵出口附近）采用耐磨材料（如陶瓷復合管、超高分子量聚乙烯襯管）。

3. 布置優化：

• 避免急彎（推薦彎頭曲率半徑≥5倍管徑），減少局部磨損。

例外情況

• 短距離高壓輸送：若管道極短（如泵出口至旋流器），可適當減小管徑，但需校核磨損壽命。

• 高濃度膏體輸送：需按非牛頓流體特性設計，管徑可能更粗以降低剪切阻力。

總結

渣漿泵出口管徑加粗的核心目的是：
? 降低流速，減少磨損（延長管道壽命）
? 優化系統阻力（節能降耗）
? 防止沉降堵塞（保障穩定運行）
實際設計中需結合漿液特性（顆粒大小、濃度）、輸送距離、成本等因素綜合確定管徑。