การเลือกปั๊มในงานแต่งแร่ โดยนายชาตินัย ชูสาย
การเลือกปั๊มในงานแต่งแร่
ปั๊มสำหรับโรงบดแร่
หน้าที่สำคัญของปั๊มคือการขนถ่ายแร่จากเครื่องบดไปยังไซโคลน หรือตะแกรง โดยทั่วไปมักใช้ปั๊มหอยโข่งเพื่อลำเลียงของเหลวที่มีปริมาณของแข็งอยู่ 30-65%โดยน้ำหนัก (30-65 % solid by weight) โดยแร่มีขนาดอนุภาคใหญ่ที่สุดประมาณ 20 เมช จนถึง 1-2 นิ้ว นอกจากนี้ยังมีสิ่งแปลกปลอมอยู่เช่น เศษไม้ ลูกบดโลหะ หรือชิ้นส่วนอื่น ๆ ซึ่งจะทำให้เกิดการเสียดสีกับชิ้นส่วนของปั๊มและก่อให้เกิดความเสียหายแก่ปั๊มได้
เพื่อป้องกันปัญหาการกัดกร่อนของปั๊มควรมีการป้องกันสิ่งแปลกปลอมผ่านเข้าสู่ปั๊มโดยติดตั้งอุปกรณ์ดักจับหรือตะแกรงก่อนจะสูบของเหลวเข้าสู่ปั๊ม ซึ่งเป็นวิธีที่ควรดำเนินการในกรณีการสูบของเหลวที่มีสิ่งแปลกปลอมอย่างอื่น เพราะชิ้นส่วนอุปกรณ์ต่าง ๆ ในปั๊มส่วนมากทำมาจากโลหะ ซึ่งง่ายต่อการขัดสีและกัดกร่อน ในขณะที่อุปกรณ์ดักจับสิ่งแปลกปลอมสามารถถอดมาซ่อมบำรุงได้ง่ายกว่า นอกจากนี้การติดตั้งยางหุ้มชิ้นส่วนในปั๊มเช่น ห้องสูบและใบพัด ยังช่วยในการป้องกันการสึกหรอได้ มีตัวอย่างการใช้แผ่นยางบุชิ้นส่วนของปั๊มจากผู้ผลิตปั๊มบางรายพบว่าการรองแผ่นยางหนา 2-4 นิ้วช่วยเพิ่มอายุการใช้งานของปั๊มและลดค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนชิ้นส่วนต่าง ๆ รวมถึงการลดการประกอบปั๊มใหม่อีกครั้งภายหลังการซ่อมบำรุง นอกจากนี้ในงานโรงบดแร่ยังมีแง่ดีเชิงเศรษฐศาสตร์ ซึ่งนอกจากช่วยเพิ่มอายุงานดังที่กล่าวแล้ว การใช้แผ่นยางบุผนังปั๊มยังช่วยในการกำหนดตารางการซ่อมบำรุงได้แม่นยำอีกด้วย
ปั๊มในงานโรงบดมักจะมีความสามรถในการสูบของเหลวในอัตรา 100-1,000 แกลลอน/นาที ที่ TDH (Total Dynamic Head) ประมาณ 25-125 ฟุต และของเหลวโดยส่วนใหญ่มีความหนาแน่นประมาณ 1.8 สำหรับ TDH ที่มีช่วงต่ำ ๆ จะพบในโรงแต่งแร่ทองแดงในเขตตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา และโรงแต่งแร่เหล็กในเขตภาคกลางตอนเหนือของสหรัฐอเมริกาและแคนาดาจะใช้ค่า TDH สูง ซึ่งค่า TDH นอกจากจะคำนวณจากความสูญเสียทางศักย์ของการขนส่งและสัมประสิทธิ์ความเสียดทานของการไหลแล้ว ยังรวมถึงแรงดันต่าง ๆ ทั้งในไซโคลน ซึ่ง TDH สัมพันธ์กับความเร็วรอบของปั๊มและอัตราการสึกหรอของปั๊ม การลดลงของ TDH ยังขึ้นกับลักษณะเฉพาะของการใช้งานและอายุการใช้งานของปั๊มด้วย
ปั๊มที่ลำเลียงของไหลจากโรงบดแร่ ควรมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่เพื่อให้ความเร็วรอบในการหมุนใบพัดต่ำ เพื่อลดการเสียดสีภายในปั๊มโดยควรมีค่าต่ำกว่า 5,000 ฟุต/นาที แต่อย่างไรก็ตามขนาดของปั๊มไม่ควรมีขนาดโตกว่าขนาดใหญ่สุดในช่วงการผลิตที่มีประสิธิภาพสูงสุดจากข้อมูลในตารางประสิทธิภาพของปั๊ม การใช้ปั๊มที่มี % BEP Flow ต่ำกว่า 40 (จากตารางคู่มือ) จะลดอายุการใช้งานของลูกปืนซึ่งขึ้นกับขนาดใบพัดและลักษณะการใช้งาน
ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างการคำนวณเพื่อตัดสินใจเลือกใช้ปั๊มให้เหมาะกับลักษณะงานในการบดแร่ เพื่อสูบไปยังไซโคลน
ตัวอย่าง : ปั๊มในงานบดแร่มีข้อมูลสมมติดังนี้
a) 150 tph solids
b) ความถ่วงจำเพาะของของแข็ง = 4.0
c) อนุภาคมีขนาดใหญ่สุด 20 เมช
d) 45 % solid by weight
e) ความดันที่ทางเข้าไซโคลน = 5 psi
f) ความสูงบ่อพัก 6 ฟุต ระดับของเหลวอยู่เหนือตำแหน่งปั๊ม
g) ท่อสูบติดผนังบ่อพัก
h) ท่อสูบวางแนวราบความยาว 4 ฟุต เส้นผ่านศูนย์กลาง 6 นิ้ว (pipe ID = 6.065)
i) ท่อส่งยาว 350 ฟุต เส้นผ่านศูนย์กลาง 6 นิ้ว มีมุมงอ 90 องศา 3 จุด (c = 10.2)
j) head ระหว่างปั๊มและไซโคลน = 30 ฟุต
k) โรงงานสูงกว่าระดับน้ำทะเล 3,000 ฟุต
l) อุณหภูมิของไหล 80 องศาฟาเรนไฮต์
