一、如何選擇沙泵的流量與管道直徑
選擇一臺(tái)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(gè)方面來(lái)測(cè)算流量。當(dāng)水中含有泥沙時(shí)，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(guò)低，會(huì)發(fā)生沙粒沉降回落，會(huì)使泵腔內(nèi)泥沙濃度急劇增加，使得葉輪快速磨損，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致堵管、堵泵。流速過(guò)高，會(huì)導(dǎo)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(shè)計(jì)選型時(shí)，實(shí)際工作時(shí)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(shí)，無(wú)特殊要求的情況下，按照參數(shù)表中流量選擇對(duì)應(yīng)的管徑即可。
復(fù)雜的工況設(shè)計(jì)需要校核管道流速，對(duì)比選出最佳方案。例如遠(yuǎn)距離輸送泥沙時(shí)重點(diǎn)校核流速，控制管路損耗。此外水泵并聯(lián)排水時(shí)，一定要校核一臺(tái)泵工作和多臺(tái)泵工作時(shí)的管道流速，這是選擇沙泵排水時(shí)最容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題的地方。
流速在2m/s、3m/s時(shí)，常見(jiàn)管徑與流量對(duì)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(jiàn)物料的最低流速對(duì)照表：
| 輸送物料名稱(chēng) | 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(shí)流速高一些，管路較長(zhǎng)時(shí)流速低一些；
- 固體沙粒的比重較大時(shí)流速高一些，比重較小時(shí)流速低一些；
- 固體沙粒的顆粒較大時(shí)流速高一些，顆粒較小時(shí)流速低一些；
- 漿體濃度較高時(shí)流速高一些，漿體濃度較低時(shí)流速低一些；
二、如何選擇泥沙泵的揚(yáng)程
選擇泥沙泵揚(yáng)程時(shí)，主要考慮三個(gè)參數(shù)：排水高度、管路損耗、揚(yáng)程備量。a、排水高度
- 水泵潛水使用時(shí)，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(yáng)程）；
- 水泵在水面以上使用時(shí)（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(yáng)程。）
- 如果排水管路上行至最高點(diǎn)后又下行，形成中部凸起，此時(shí)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(zhǔn)計(jì)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(zhǎng)度、管道折彎情況及與閥門(mén)等管件的影響。因此，對(duì)于水中含有泥沙的排水工況，管路損耗遠(yuǎn)大于清水時(shí)，而且漿體濃度越高、粘度越大，管路損耗越大。設(shè)計(jì)選型時(shí)，可先按照清水狀態(tài)計(jì)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(duì)較小，管路損耗也小。流速在2m/s、3m/s時(shí)抽清水時(shí)100米長(zhǎng)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(xì)管來(lái)替代等面積的粗管的做法是不可取的。
抽泥漿、沙漿時(shí)的管路損耗由于沒(méi)有理論計(jì)算公式和可參照的圖表，設(shè)計(jì)時(shí)靠經(jīng)驗(yàn)得到的管路損耗不準(zhǔn)確。尤其是管道很長(zhǎng)時(shí)，設(shè)計(jì)值和實(shí)際值差距很大，要想準(zhǔn)確得出管路損耗的辦法就是實(shí)際測(cè)量。用戶可根據(jù)現(xiàn)有的排水系統(tǒng)，用壓力表測(cè)量實(shí)際工作揚(yáng)程（正常排水時(shí)，泵出水口處的壓力值），再減去排水高度，就可得到當(dāng)前流量時(shí)的管路損耗。以此為基準(zhǔn)，再次選型時(shí)就有了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，也可為同類(lèi)工況設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)提供依據(jù)。
c、揚(yáng)程備量
水中含沙時(shí)，水泵長(zhǎng)期使用會(huì)發(fā)生磨損，造成流量下降、揚(yáng)程降低。當(dāng)沙泵的最大揚(yáng)程小于工作揚(yáng)程時(shí)，就無(wú)法排水。因此，沙泵選型時(shí)揚(yáng)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(jì)算得出的，屬于憑經(jīng)驗(yàn)得出的結(jié)論，因此，對(duì)于沒(méi)把握的工況設(shè)計(jì)也需要考慮增加揚(yáng)程的設(shè)計(jì)備量。這也是清水泵同沙泵設(shè)計(jì)選型的區(qū)別之一。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，推薦揚(yáng)程備量：- 揚(yáng)程0～75米，揚(yáng)程備量留5～10米；
- 揚(yáng)程75～160米，揚(yáng)程備量留10～20米；
- 揚(yáng)程160～300米，揚(yáng)程備量留20～40米；
- 如果漿體濃度較高，重度比大于30%，揚(yáng)程備量需增大1.5～2倍。
在確定泥沙泵的額定揚(yáng)程后，還需要進(jìn)一步核對(duì)沙泵的額定流量。由于實(shí)際使用揚(yáng)程比額定揚(yáng)程低，所以實(shí)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(duì)額定流量和實(shí)際流量，如果相差不大，直接按設(shè)計(jì)流量選擇額定流量（隨著沙泵的磨損，實(shí)際流量會(huì)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(shè)計(jì)流量。
此外，遠(yuǎn)洋牌沙泵具有多臺(tái)串聯(lián)的優(yōu)勢(shì)，可降低排水系統(tǒng)的費(fèi)用，有需要的用戶可咨詢我單位技術(shù)人員。
三、確定漿體密度、固體濃度，選配適當(dāng)?shù)碾姍C(jī)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(yáng)程。選擇沙泵時(shí)，必須要考慮漿體密度，漿體密度不同，匹配的電機(jī)功率不同。
漿體密度相同時(shí)，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(dòng)性差，水泵功率會(huì)大幅上升，容易堵泵、容易燒電機(jī)。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(shí)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(shí)不僅容易過(guò)載燒電機(jī)，水泵壽命會(huì)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(shí)，概念一定要清楚。準(zhǔn)確獲得漿體濃度的做法是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，可在沙泵工作時(shí)用容器在出水口取樣，通過(guò)稱(chēng)重、計(jì)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(jiàn)物料漿體密度與固體體積比、重量比對(duì)照表：
| 漿料名稱(chēng) | 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(jiàn)物料固體重量比與漿體密度（kg/m³）對(duì)照表：
| 物料名稱(chēng) | 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(yuǎn)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(gè)檔次，分別為:
A. 低濃度工況，密度≤1100kg/m³，遠(yuǎn)洋所有沙泵都可使用，主要使用場(chǎng)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(lèi)。主要使用場(chǎng)所: 漿體輸送，或無(wú)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(chǎng)所: 專(zhuān)業(yè)采沙、輸送尾礦沙，或無(wú)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(xì)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(gè)檔次的沙泵的電機(jī)功率在設(shè)計(jì)時(shí)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(guò)程中抗過(guò)載能力很強(qiáng)。常規(guī)產(chǎn)品在短期工作時(shí)，最高允許的漿體密度≤1300kg/m3，且不會(huì)燒電機(jī)，此時(shí)葉輪等易損件的使用壽命減半。
四、確認(rèn)電壓、頻率
- 國(guó)內(nèi)常用電壓：380V、660V、1140V、3000V、6000V、10000V
- 國(guó)內(nèi)頻率：50Hz
- 國(guó)外常用電壓：220V、400V、440V、550V、690V、1450V、3000V、6000V、10000V
- 國(guó)外部分國(guó)家頻率：60Hz
五、確定最大顆粒度尺寸，預(yù)防堵塞
1 、受葉輪流道及葉片數(shù)量限制，每個(gè)泵型的通過(guò)性是不一樣的，要表明標(biāo)明最大通過(guò)直徑。選型時(shí)，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(yuǎn)洋沙泵特別設(shè)計(jì)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(zhǎng)纖維等雜質(zhì)，可采取加長(zhǎng)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(duì)排放的介質(zhì)另有特殊要求的，需單獨(dú)訂制方案。
以上是我們從泥沙泵的流量、管徑、揚(yáng)程、配套電機(jī)、以及通過(guò)性等幾個(gè)方面介紹了如何選擇確定泥沙泵的參數(shù)。當(dāng)然，要想選一臺(tái)合適的泥沙泵還要看具體的工況。遠(yuǎn)洋泵業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)具有20多年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，可以現(xiàn)場(chǎng)考察施工環(huán)境，量身制定施工方案，全程提供技術(shù)服務(wù)。歡迎致電186-5387-8869詳詢！