ミネラル濃縮装置とミネラル処理 - ゴムグロメットアセンブリ

バルブやポンプが理想的ではなく、動作に支障をきたしている場合、どうやって判断するのでしょうか? 変更するという決断は、多くの場合難しく、コストがかかります。ただし、変更を行わないという決定は、運営費が高額になるため、よりコストがかかる可能性があります。どのパイプラインにも多くのオプションがあります。状況によっては、過去にサポートとソリューションを提供した現地の営業担当者を信頼することによって決定が行われます。この製品は最高のテクノロジーではないかもしれませんが、サポートを提供し、問題を解決し、プロセスを稼働させるのに役立ちます。

この記事は、バルブやポンプの選択が不適切な場合に、多額の運用コストが発生する可能性があることを説明します。あらゆるオペレーションはある時点で、行われていることが経済的かつ運用的に意味がないと判断します。これらの決定は難しく、投資が必要です。

あるケースでは、鉱物処理施設では、鉱物スラリーを処理するためにバルブが 45 秒ごとに開閉するブランドのピンチバルブを選択しました。彼らは 2 つの加工プラントを持っており、2 つの作業の間に 156 個の小型ピンチバルブを設置していました。

バルブには定期的なメンテナンスが必要で、ゴムスリーブは 4 か月ごとに交換されました。両工場はメーカーに対し、ゴムスリーブの寿命を延ばすための支援を求めた。メーカーの推奨事項には、ゴムの材質を変更すること、ゴムスリーブを交換するように従業員を訓練すること、バルブの圧力定格を変更することが含まれていました。

動作圧力がわずか 60 ポンド/平方インチゲージ (psig) で、スラリーの固形分が 40% であったにもかかわらず、メーカーはより高い圧力定格のゴムスリーブを推奨しました。メーカーが数回訪問したにもかかわらず、バルブスリーブの寿命を延ばすために3年間で大きな進歩はありませんでした。

この問題に対処した後、これらの処理施設はより良い代替手段を探しました。別のメーカーのテストバルブは、ゴムスリーブを一度も交換することなく、メンテナンスも行わずに 2 年間連続して動作しました。

その後、工場では故障したピンチバルブを新しいブランドに交換し始めましたが、同様の成果が得られました。 2 つのプラントで 156 個のバルブを交換しました。プラントによって報告された、より優れたピンチバルブの平均寿命は、バルブの修理が必要になるまで 27 か月でした。

ピンチバルブの利点は次のとおりです。

ピンチバルブは、ピンチバルブスリーブ、バルブ本体、作動方式の 3 つの主要コンポーネントからなるシンプルな構造です。

ピンチバルブは、バルブの摩耗寿命をゴムに依存する単純な装置であり、簡単かつ迅速に修理できます。残念ながら、ゴムの品質と性能はブランドによって異なります。

ピンチバルブスリーブで使用できるゴムコンパウンドには、天然ゴム (NR)、スチレンブタジエンゴム (SBR)、高温スチレンブタジエンゴム (SBRT)、エチレンプロピレンジエンモノマーゴム (EPDM)、ニトリルゴム (NBR) などがあります。、水素化ニトリルゴム (HNBR)、ネオプレンゴム (CR)、ブチルゴム (IIR)、フッ素ゴムまたはバイトン (FPM)、クロロスルホン化ポリエチレンゴム (CSM)、および一部のバージョンのポリウレタン (PU)。上記のゴム材料とポリウレタン材料はそれぞれハイソリッド研磨スラリーを処理できますが、特定のゴムコンパウンドはさまざまな化学薬品の処理に優れています。場合によっては、攻撃的な化学薬品に対しては、特殊な材質の金属製バルブよりもピンチバルブの方が優れた選択肢となる場合があります。

繰り返しますが、ピンチバルブでは、ゴムスリーブが媒体と接触する唯一のコンポーネントであることに留意してください。これは、バルブ本体が必ずしも特殊な合金で作られている必要がないことを意味します。 SBR、SBRT、NR、PU はいずれも研磨媒体に対して優れています。 EPDM および FPM は中強度および強酸に最適です (最適な推奨事項についてはメーカーに確認してください)。 NBR および HNBR は、油、脂肪、アスファルトに最適です。 CR、CSM、および IIR はすべて、耐性のある特定の培地を持っています。

ピンチバルブと同様に、ゴムの製造はペリスタポンプホースの寿命に影響を与えます。蠕動運動は、管の収縮と弛緩によって管の内容物を前方に押し出す波状の動きがどのように生じるかを指す医学用語に由来しています。

蠕動ポンプの動作原理は、これと同じゴムホースの圧縮に基づいています。圧縮機構が取り外されるか、前方に移動されると、圧縮されていないゴムホースは反発して開いた位置に戻ります。ゴムホースを再び開くと、吸引力が発生して新しい材料が引き込まれ、プロセスが最初からやり直しになります。

蠕動ポンプには次のような利点があります。

上記のポイントのいくつかはユーザーにとって重要です。たとえば、凝集剤、試薬、またはポリマーをポンプ輸送する場合、蠕動ポンプは特定のスタイルのポンプのように媒体をせん断しないため、多くの場合、化学薬品の消費量を削減できます。また、事故が発生し、ポンプが空運転のままになることもあります。

特定の形式のポンプでは、これは災害と高額な修理を意味します。蠕動ポンプは、ポンプに損傷を与えることなく、長期間空運転しても問題ありません。鉱山環境ではきれいなグランドシール水を使用することが不可能な場合があり、短期間で高価なグランドシールの破壊につながる可能性があります。蠕動ポンプにはパッキングランドがありません。蠕動ポンプは停止すると流れを完全に妨げますが、他のポンプでは停止すると漏れが生じ、上流のスラリーが脱水される可能性があります。最後に、特定のタイプの遠心ポンプは固体のポンプ輸送に優れています。ただし、固形分含有量が 35% を超え始めると、ライニング、インペラ、その他の露出部分の摩耗率が増加します。したがって、固形分 35% で良好な性能を発揮する遠心ポンプでも、固形分含有量が 50% ～ 55% に増加すると、修理費用が 2 ～ 3 倍かかる可能性があります。逆に、蠕動ポンプは、ポンプが固形分 35% を送液する場合でも、固形分 80% を送液する場合でも、同様の摩耗率と修理スケジュールを持ちます。

高品質のゴムホースはペリスタルティックポンプの寿命に不可欠ですが、ゴムホースの機械的な閉鎖方法もホースの性能と寿命に影響します。ホースが蠕動ポンプ内でどのくらい長持ちするかを決定する主な要因は、ホースが何回圧縮されるかです。スラリーの研磨性や固形分パーセントがホースの寿命を決めるという誤解がよくあります。一般に、ホースに加えられる圧縮回数を表します。もう 1 つの重要な要素は、圧縮動作によってホースがどれだけ熱くなるか、およびホース内の媒体温度の両方です。圧縮方式や媒体温度によりホースの温度が上昇するため、ホースの定格温度に達するとホースの寿命が10分の1に低下する場合があります。

現在のペリスタルティックポンプには 3 種類の圧縮方式があります。 1 つは、ホースを圧縮するために 360 度回転する 2 つの金属バンプまたはシューです。シュー設計のホースポンプは、圧縮プロセス中に摩擦と熱を発生します。このため、シューポンプの回転速度は毎分遅い回転数 (rpm) に保つ必要があり、ポンプのケーシングには摩擦動作によって生じる熱の放散を助けるために大量のグリセリンを充填する必要があります。

2 番目のオプションは、ゴムホースを圧縮するための 2 つのローラーを組み込んだものです。このスタイルでは、摩擦シューの熱が発生しないため、特に高流量および高回転数でのホースの寿命が延びる可能性があります。また、この設計では、熱の放散を助けるために大量のグリセリンを必要としません。アセンブリ全体が高品質のコンポーネントと構造で構成されている場合、ゴムホースの寿命と運用コストは靴の設計よりも少なくなるはずです。

3 番目のオプションは最新のもので、偏心シャフトと、360 度回転するごとにホース上を転がる頑丈なローラーが組み込まれています。この設計により、1 回転ごとに 1 回の圧縮が不要になります。ホースの圧縮回数がホースの寿命の主な決定要因であるため、この設計では上記の代替オプションよりもおよそ 2 倍のホース寿命が得られます。

これは、熱をほとんど発生しない設計によるものでもあります。このスタイルでは、ゴムホースの軽い潤滑のために少量のグリセリンしか必要としません。

シュー設計の蠕動ポンプは、圧縮設計で発生する熱により動作速度が制限されます。摩擦により熱が発生するため、これ以上の回転数で回転させることはできません。このため、シューズポンプを使用する場合、ユーザーは熱を除去するために低速で動作する大型のポンプを使用せざるを得なくなる可能性があります。

ダブルローラーまたは偏心シングルローラーの設計は、より高い rpm で動作するため、この熱は発生しません。たとえば、4 インチのシュー設計ポンプは、ポンプが連続的に動作している場合、最大流量が 200 ガロン/分 (gpm) になる可能性があります。ただし、ダブルローラーまたは偏心シングルローラー設計では、連続運転時に毎分 440 ガロンを生成できます。

より大きな直径の蠕動ポンプを使用するほとんどの場合、ローリング設計とシュー設計を比較すると、より小さいサイズをより低いコストで使用できます。したがって、必要な流量が連続的に 150 gpm である場合、4 インチのシュー設計ポンプが必要になる可能性がありますが、偏心ローリング単一圧縮設計では、3 インチの蠕動ポンプで確実に 150 gpm を連続的に生成できます。

ゴムの技術と能力は過去 20 ～ 25 年にわたって向上しました。ほぼすべての種類のゴム材料に多数のブレンドがあります。ピンチバルブとペリスタルティックポンプは、これらの進歩により、より信頼性が高く、より長持ちする製品を提供しています。

ゴムは研磨材にも対応でき、特定のゴムブレンドは攻撃的な化学薬品に最適です。合金のポンプとバルブではなくゴムを使用すると、長期にわたるサービスが提供されるだけでなく、合金のポンプとバルブのコストも大幅に削減されます。ペリスタルティックポンプでは、圧縮方法が運用コストに大きな影響を与える可能性があります。

ポンプのコストは通常、7 年間のポンプの総コストの約 10 分の 1 にすぎないことに留意してください。ポンプの総所有コストの 90% は、今後 7 年間の運用費用から生じます。偏心シングルローラー設計は、他の圧縮設計と比較してホースの寿命が 2 ～ 5 倍になり、運用コストを大幅に節約できます。

Todd Loudin は、Valmet Flow Control の Flowrox ビジネス責任者、北米および南米の販売およびサービス責任者、および Valmet Flow Control の鉱業および金属責任者です。 [email protected] までご連絡ください。詳細については、valmet.com をご覧ください。