Bomba de lodo de ingeniería municipal para transporte de lodos de depuradora

II. Elastómero

Los elastómeros comúnmente utilizados en las bombas de lodo se pueden clasificar en tres categorías: caucho natural, poliuretano y elastómeros sintéticos.
Caucho natural
Cuando se utiliza caucho natural como material de revestimiento, presenta una excelente resistencia a la erosión para partículas sólidas con un diámetro de 12 mm (1/2 pulgada). Sin embargo, cuando se aplica a impulsores, su resistencia a partículas con un diámetro superior a 6 mm (1/4 de pulgada) disminuye significativamente. Además, el caucho natural tiene una adaptabilidad limitada a medios que contienen sólidos punzantes. Sin embargo, la nueva formulación anticorte ha mejorado en cierta medida este defecto. Debido a su textura relativamente suave, el caucho natural es propenso a cortarse o rasgarse por sólidos o desechos de gran tamaño. Cuando se utiliza en circuitos de molienda (como molinos de bolas, tambores de molinos semi-autógenos y cribas vibratorias de pozos de recolección de agua de máquinas trituradoras), la regulación del tamaño del orificio de la criba y la condición del medio de la criba es un factor clave para garantizar su funcionamiento estable.
El caucho natural tiene un modo único de falla de recuperación rezagada, donde la acumulación de calor interno puede desencadenar reacciones de descomposición térmica y desulfuración, lo que resulta en una fuerte disminución de las propiedades mecánicas. Para evitar este riesgo, la velocidad circunferencial del impulsor generalmente se controla por debajo de 27,5 m/s (5400 pies/min) para evitar la degradación térmica en el área del revestimiento de succión cerca del borde exterior del impulsor.
El caucho natural tiene poca tolerancia a aceites, disolventes y ácidos fuertes. Después del contacto, es propenso a una expansión de volumen significativa, una resistencia al desgaste reducida y una disminución sustancial de la resistencia mecánica. Además, no es adecuado para aplicaciones donde la temperatura del fluido supera los 75 grados. Para sustancias químicas o ambientes de alta-temperatura, se deben usar elastómeros sintéticos y se deben seleccionar tipos específicos en función de la combinación del medio químico específico y la temperatura de funcionamiento.
2. Poliuretano
El poliuretano, como tipo de elastómero sintético, se forma mezclando dos productos químicos líquidos y luego curándolo después del vertido. Este material exhibe una excelente resistencia a las partículas sólidas finas y se desempeña mejor que el caucho natural en algunos escenarios de aplicación.
Aunque no es un material típico resistente a la corrosión química, el poliuretano aún exhibe una resistencia a la expansión química significativamente mejor que el caucho natural. En escenarios como circuitos de flotación que contienen diversos productos químicos, su vida útil puede ser mucho más larga que la del caucho natural. Además, el poliuretano se puede utilizar como revestimiento de bomba para impulsores con una velocidad de rotación de más de 27,5 m/s (5400 pies/min) (en esta condición, el caucho natural ya no es aplicable), y también es adecuado para escenarios ocasionales donde los desechos pueden dañar el impulsor de caucho.
Debido a que la dureza Shore del poliuretano suele ser mayor que la del caucho natural convencional, su rendimiento puede verse limitado cuando se trata de partículas ásperas y afiladas. Estas partículas son propensas a provocar descamación en su superficie. Además, la estructura química del poliuretano lo hace susceptible a la "hidrólisis" (un modo de falla específico de los elastómeros), especialmente cuando se expone a ácidos o bases fuertes; sin embargo, mediante mejoras específicas en la formulación, se puede mejorar significativamente su resistencia a la hidrólisis. El límite superior de temperatura aplicable del poliuretano es 70 grados y será degradado por los hidrocarburos.
3. Elastómero sintético
En la síntesis de compuestos elastómeros, el componente polimérico del caucho natural se reemplaza por polímeros especialmente formulados. Estos polímeros especialmente formulados pueden soportar ambientes químicos o temperaturas de funcionamiento específicos. Este proceso de modificación generalmente requiere el uso de nuevos agentes de refuerzo, agentes de curado y otros aditivos especializados que sean compatibles con el caucho sintético seleccionado.
Aunque los elastómeros sintéticos superan al caucho natural en términos de resistencia química y resistencia al calor, existe una compensación fundamental-: su resistencia al desgaste suele ser menor que la del caucho natural con una formulación optimizada. Estas diferencias características surgen de las consideraciones de priorización en el diseño de materiales. - Los elastómeros sintéticos mejoran su adaptabilidad ambiental a través de la regulación de la estructura molecular, pero comprometen sus propiedades de fricción. Esto proporciona una base crucial para la selección de materiales en condiciones de trabajo específicas, es decir, es necesario lograr un equilibrio específico entre la tolerancia ambiental y la resistencia al desgaste.

III. Aleaciones de fundición-resistentes al desgaste/a la erosión-resistentes

La aleación de fundición-resistente al desgaste es adecuada para el revestimiento interior y el impulsor de bombas de lodo y puede funcionar en escenarios donde los materiales de caucho son inadecuados, incluidos aquellos con partículas grandes o afiladas, alta cabeza (alta velocidad de rotación del impulsor), altas temperaturas de funcionamiento y aquellos ricos en hidrocarburos.
En la aplicación de lodos de bombas centrífugas, el hierro blanco con alto contenido de cromo es la serie de aleaciones más utilizada. Este tipo de aleación se basa en hierro, y los carburos metálicos representan entre el 15% y el 55% del volumen, uniformemente dispersos en su interior. Estos carburos pueden tener una dureza superior a 1200 HV, lo que confiere a la aleación una excelente resistencia a la erosión. Sin embargo, la presencia de carburos duros conduce a una disminución en la tenacidad del material y en sus propiedades mecánicas integrales. El hierro blanco con alto contenido de cromo - - es propenso a fracturarse por fragilidad cuando se somete a un impacto. Actualmente, mediante-una investigación en profundidad sobre este tipo de material y la optimización continua del diseño de las bombas de lodo, se puede aliviar eficazmente la falla causada por la fractura frágil.
El hierro fundido blanco con alto-cromo puede cumplir con los requisitos de la mayoría de las condiciones de trabajo y tiene buena tolerancia a diversos químicos. Sin embargo, debido a su insuficiente resistencia a los ácidos, la mayoría de los productos solo son adecuados para ambientes con un pH superior a 4. Para condiciones ácidas altamente erosivas con un pH de 1 o menos, aunque hay opciones disponibles de hierro fundido blanco con alto contenido de cromo-, su resistencia al desgaste es ligeramente menor que la de los modelos tradicionales.
Para escenarios con condiciones corrosivas puras o aquellos que requieren una resistencia especial al impacto, se pueden seleccionar series de acero fundido y aleaciones de níquel. En lodos extremadamente ligeros donde el medio es extremadamente corrosivo, se puede utilizar acero inoxidable dúplex o acero inoxidable austenítico; para la lechada con la corrosividad más fuerte, se deben elegir aleaciones a base de níquel-. Cabe destacar que estos aceros y aleaciones de níquel no están diseñados para resistir el desgaste. La mejora de su resistencia a la corrosión suele ser a expensas de la resistencia al desgaste, por lo que generalmente no se recomiendan para escenarios que involucran sólidos erosivos.

IV. Cerámica

Las cerámicas comúnmente utilizadas en las bombas de lodo se pueden clasificar en tres categorías: cerámicas a base de polímeros- y cerámicas funcionales. Los materiales cerámicos tienen una excelente resistencia a la corrosión y al desgaste, pero tienen ciclos de producción largos y grandes dificultades de procesamiento, lo que resulta en costos de producción relativamente altos.
Cerámica a base de polímero-
Cerámicas compuestas epoxi: A base de resina epoxi, poseen excelente adherencia, resistencia a la corrosión y estabilidad dimensional. Como fases de refuerzo cerámico se utilizan partículas de óxido de aluminio y carburo de silicio, junto con fibras-cortadas. Después del curado, forman un material compuesto con alta resistencia y dureza, que tiene mejor resistencia a la corrosión química que los materiales a base de poliuretano-y una resistencia moderada al impacto. Se utilizan comúnmente para el revestimiento del revestimiento interior de bombas de lodo o componentes resistentes al desgaste-local (como el revestimiento interior de las carcasas de las bombas y los bordes de los impulsores), especialmente en entornos de lodo con concentración media de medios químicos ácidos o alcalinos.
Cerámica compuesta de vinilo: la resina de vinilo combina la dureza y la resistencia química de la resina epoxi, así como la propiedad de curado del poliéster insaturado. Con alúmina, carburo de silicio, etc. como fases de refuerzo, combinadas con fibras/bigotes cerámicos, la resistencia al impacto y al desgarro del material aumentan significativamente. Adecuado para escenarios de tratamiento de lodos de escoria con tamaño de partícula medio y entornos químicos complejos.
Cerámica compuesta a base de poliuretano-: utilizando poliuretano (PU) como matriz, partículas cerámicas duras comunes, como óxido de aluminio (Al₂O₃), carburo de silicio (SiC) y circonia (ZrO₂), se utilizan como fases de refuerzo cerámico. A través del fortalecimiento de la dispersión de las partículas cerámicas, la resistencia al desgaste y al impacto del poliuretano mejoran significativamente, mientras que se conserva la flexibilidad del poliuretano, lo que le permite resistir la erosión y el desgaste causados ​​por partículas sólidas de tamaño fino a mediano-. Es adecuado para escenarios que involucran medios químicos o lodos de desgaste medio, como circuitos de flotación y transporte de relaves. Especialmente cuando se reemplaza el caucho natural tradicional, puede equilibrar tanto la resistencia química como la resistencia al desgaste.
2. Cerámica funcional
Cerámica de alúmina (cerámica Al₂O₃): La cerámica de alúmina es la primera cerámica funcional aplicada en bombas de lodo. Cuanto mayor sea su dureza y resistencia al desgaste, y su estabilidad de rendimiento químico (excepto soluciones alcalinas fuertes y ácido fluorhídrico), menor será el costo. Se usa comúnmente para el revestimiento interior, la funda protectora y la capa resistente al desgaste-local del impulsor de bombas de lodo, especialmente adecuado para manejar lodos con una intensidad de desgaste media, pero tiene una mayor fragilidad y una menor resistencia al impacto.
Cerámicas de carburo de silicio (cerámicas de SiC): las cerámicas de carburo de silicio (especialmente SiC{0}}sinterizado por reacción y SiC sinterizado-sin presión) tienen una resistencia al desgaste extremadamente alta, una excelente resistencia a la corrosión (no son resistentes al ácido fluorhídrico ni a ácidos oxidantes fuertes), buena conductividad térmica, resistencia a altas temperaturas y una resistencia superior al choque térmico en comparación con las cerámicas de alúmina. Son adecuados para condiciones de lodo de alto-mantenimiento, fuerte-corrosión o alta-temperatura, como lodo de alta-concentración que contiene partículas afiladas (como arena de cuarzo, escoria metálica) o lodo químico que contiene ácido/álcali-. A menudo se utilizan como componentes centrales resistentes al desgaste-como impulsores, placas protectoras delanteras y anillos de desgaste de bombas de lodo.
Cerámicas endurecidas con circonio (cerámicas ZrO₂): estas cerámicas están endurecidas por estabilizadores como el óxido de itrio (Y₂O₃) y poseen una tenacidad a la fractura extremadamente alta (3-5 veces mayor que la de las cerámicas de alúmina) y resistencia al desgaste. Tienen alta dureza (dureza Mohs que oscila entre 8,5 y 9 grados) y excelente resistencia a la corrosión (excepto ácido fluorhídrico): son adecuados para aplicaciones donde las partículas de la suspensión tienen un cierto grado de impacto (como escoria de partículas gruesas, arena y grava) y se pueden usar para componentes como impulsores y revestimientos resistentes al desgaste-, compensando la fragilidad de las cerámicas tradicionales y con un rendimiento más estable en intensidad de desgaste media y resistente a impactos. condiciones.

Código

Nombre del material
Tipo

Descripción de la función
A04

ULTRACHROME® 24 % cromo, corrosión-Hierro gris resistente
Hierro fundido blanco
La aleación A04 es un tipo de hierro blanco especialmente diseñado para operaciones de taladrado y roscado. La resistencia a la corrosión del A04 no es tan buena como la del A05 y, por lo general, no es resistente a la corrosión-. A04 se utiliza para sellar adaptadores, prensaestopas y dispositivos de descarga.
A05

ULTRACHROME® 27 % cromo, corrosión-Hierro gris resistente
Hierro fundido blanco
La aleación A05 es un tipo de hierro fundido blanco-resistente al desgaste, que funciona excepcionalmente bien en diversas condiciones de erosión, incluidos entornos ligeramente corrosivos. La alta resistencia al desgaste del A05 se atribuye a la presencia de carburos duros en su microestructura.
A25

Acero Ni-Cr-Mo
Acero fundido

La aleación A25 es un tipo de acero aleado con resistencia al desgaste moderada y altas propiedades mecánicas. Esta aleación se utiliza para piezas fundidas de gran tamaño donde la tenacidad es de suma importancia, como la carcasa de la bomba para grava.
A49

ULTRACHROME® 28 % cromo, bajo contenido de carbono, alto-cromo bajo-hierro blanco
Hierro fundido blanco
La aleación A49 es un hierro fundido blanco-resistente a la corrosión que es adecuado para condiciones corrosivas de bajo pH. Sin embargo, también tiene el problema del desgaste por erosión. Esta aleación es particularmente adecuada para la desulfuración de gases de combustión (FGD) y otras aplicaciones de lodos moderadamente corrosivos.
A53

Acero inoxidable austenítico ULTRACHROME® Hierro blanco con alto contenido de cromo-
Hierro fundido blanco
La aleación A53 es una aleación altamente resistente a la corrosión-con una resistencia moderada a la corrosión. A53 se puede utilizar en aplicaciones de pH bajo, como condiciones de fosfato o ciertas aplicaciones de eliminación de dióxido de azufre, donde también existen problemas de erosión.
A61

HYPERCHROME® 30% Cr Hierro blanco con alto contenido de cromo
Hierro fundido blanco
La aleación A61 es una fundición blanca hipereutéctica. Debido a la presencia de una fracción de alto volumen de carburos de cromo duros y resistentes al desgaste-en la matriz de aleación, posee una resistencia a la corrosión extremadamente alta.
A68

HYPERCHROME® 30% Cr Hierro blanco con alto contenido de cromo
Hierro fundido blanco
La aleación A68 es un hierro blanco hipereutéctico. Es adecuado para condiciones de alto desgaste y tiene una leve resistencia a la corrosión. Debe usarse en aplicaciones donde se requiere una resistencia a la corrosión similar a la aleación Ultrachrome A05 y un mejor nivel de resistencia al desgaste que la aleación Hyperchrome® A61.
A241

ULTRACHROME® 32 % hierro blanco con alto contenido de cromo
Hierro fundido blanco
La aleación A241 es un hierro fundido blanco resistente al desgaste-y a los impactos-. Ha sido optimizado para aplicaciones donde el impacto causa pérdida de material. En comparación con el A61, el A241 tiene una excelente resistencia al impacto y, en comparación con el A05, tiene una excelente resistencia a la corrosión.
C21

13% acero cromado
Acero inoxidable martensítico
La aleación C21 es un acero inoxidable 420C totalmente endurecido.
C23

CF-8M Acero Inoxidable
Acero inoxidable austenítico

La aleación C23 es acero inoxidable CF-8M. El C23 tiene una excelente resistencia a la corrosión, pero su resistencia a la corrosión es pobre. Es el equivalente de fundición del 316SS.
C26

CD-4MCuN Acero inoxidable
Acero inoxidable dúplex
La aleación C26 es un acero inoxidable dúplex CD-4M CuN. Es más resistente a la corrosión que el C23, pero normalmente tiene peor resistencia a la corrosión. Este es el equivalente de fundición de 2205SS.
D21

Fundición de grafito esferoidal (hierro nodular)
Hierro fundido
La aleación D21 es un grado de hierro dúctil de color grisáceo y se utiliza como material estándar para carcasas y marcos de bombas.
D25

Hierro dúctil de alta-resistencia (hierro SG)
Hierro fundido
La aleación D25 es un hierro dúctil patentado que se utiliza para recipientes de alta-presión que requieren la mayor resistencia mecánica.
N02

Aleación 63% Ni 30% Cu
Aleación de níquel resistente a la corrosión-
La aleación NO2 es una aleación de níquel-cobre adecuada para entornos corrosivos pero tiene poca resistencia al desgaste. El NO2 también se conoce como aleación Monel.
N22

Aleación 58N 22Cr 12Mo
Aleación de níquel resistente a la corrosión-
El N22 es una aleación extremadamente resistente a la corrosión-, que se utiliza en aplicaciones extremadamente duras que ni siquiera las superaleaciones austeníticas y austeníticas pueden soportar. N22 también se conoce como Hastelloy® C-22®.
J32

70% revestimiento de carburo de tungsteno 420SS
Acero inoxidable con revestimiento cerámico-
J32 es un revestimiento compuesto de metal-cerámica, compuesto por un 70 % de carburo de tungsteno y un sustrato de acero inoxidable 420. Se utiliza para manguitos de eje en condiciones corrosivas.
J37

Recubrimiento de carburo de tungsteno al 70% CD4-MCUN
Acero inoxidable dúplex con revestimiento cerámico-
J37 es un revestimiento compuesto de metal-cerámica, compuesto por un 70 % de carburo de tungsteno y un sustrato de acero inoxidable dúplex. Se utiliza para manguitos de eje en condiciones corrosivas y abrasivas.
J39

80% revestimiento de carburo de tungsteno 420SS
Acero inoxidable con revestimiento cerámico-
J39 es un revestimiento compuesto de metal-cerámica, compuesto por un 80 % de carburo de tungsteno de grano fino-y un sustrato de acero inoxidable 420. Se utiliza para manguitos de eje en condiciones extremadamente abrasivas y tiene mayor resistencia al desgaste en comparación con J32.
R35

Caucho Linatex® de primera calidad
Caucho natural
R35 Linatex premium es un caucho natural suave y altamente elástico que ha sido optimizado para aplicaciones de abrasión de lodos de partículas finas.
R55

El revestimiento de descarga del molino está fabricado de caucho natural.
Caucho natural
El caucho natural R55 es un compuesto diseñado específicamente para abordar la distribución amplia y común de lodos en las aplicaciones de descarga de las máquinas rectificadoras.
R508

El revestimiento de descarga del molino está fabricado de caucho natural.
Caucho natural
El caucho natural R508 es un compuesto especialmente diseñado para las aplicaciones más exigentes, que presenta una resistencia al desgarro y a la tracción extremadamente altas.
S01

caucho EPDM
Elastómero sintético
S01 es un elastómero sintético con excelente resistencia a los ácidos y al ozono. Se utiliza principalmente en aplicaciones de sellado debido a su propiedad de baja deformación permanente por compresión.
S12

caucho de nitrilo
Elastómero sintético
S12 es un tipo de caucho sintético comúnmente utilizado en aplicaciones que involucran grasas, aceites y ceras. S12 tiene una resistencia a la corrosión moderada.
S21

Caucho de butilo (IIR)
Elastómero sintético
El caucho sintético S21 presenta una excelente estabilidad química, buena resistencia al calor y a la oxidación, pero tiene poca resistencia a la corrosión. El S21 se utiliza en ambientes ácidos.
S31

Polietileno clorosulfonado
Elastómero sintético
S31 es un elastómero antioxidante y-resistente al calor. Tiene una excelente estabilidad química frente a ácidos e hidrocarburos.
S42

polibutadieno
Elastómero sintético
S42 es un elastómero sintético de alta-resistencia con un rendimiento dinámico sólo ligeramente inferior al del caucho natural. S42 tiene una excelente resistencia a la temperatura y al aceite. Generalmente se usa en situaciones donde el caucho natural a base de hidrocarburos-se degrada.
S51

Polímero de fluorosilicona
Elastómero sintético
El elastómero sintético S51 exhibe una excelente resistencia a aceites y productos químicos a altas temperaturas, pero tiene poca resistencia a la corrosión.
U38

Poliuretano resistente al desgaste-
Elastómero de poliuretano
U38 es un material-resistente a la erosión que funciona bien en aplicaciones de elastómeros y es adecuado para problemas de "impurezas". Esto se atribuye a la alta resistencia al desgarro y a la tracción del U38. Sin embargo, su resistencia a la erosión no es tan buena como la del caucho natural (caucho R55ª).
Y08

Nitruro de silicio combinado con carburo de silicio
Cerámica

Y08 es una cerámica-resistente al desgaste que funciona bien en aplicaciones de desgaste de partículas finas, pero tiene poca resistencia a impactos sólidos y erosión superior a -1 mm.