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Als Kernausrüstung in einer Mineralaufbereitungsanlage ist die Zuverlässigkeit des Dichtungssystems eines Mischbehälter für den Bergbau ist von entscheidender Bedeutung für die Sicherstellung einer kontinuierlichen und effizienten Produktion, die Reduzierung der Wartungskosten und die Gewährleistung der Umweltsicherheit. In der Bergbauumgebung kommen stark abrasive und korrosive Schlämme zum Einsatz, was äußerst hohe Anforderungen an die Konstruktion, Auswahl und Wartung des Dichtungssystems stellt.
1. Professionelle Überlegungen zur Auswahl des Dichtungssystems
Die Wahl des richtigen Dichtungstyps ist entscheidend für den langfristigen und zuverlässigen Betrieb des Bergbau-Mischbehälters. Zu den wichtigsten Dichtungstechnologien gehören Gleitringdichtungen und Stopfbuchsen.
1.1 Auswahl und Konfiguration von Gleitringdichtungen
Gleitringdichtungen sind aufgrund ihrer hervorragenden Leckagekontrollfähigkeiten die bevorzugte Wahl für High-End-Anwendungen. Im Bergbau müssen bei der Auswahl einer Gleitringdichtung folgende Faktoren berücksichtigt werden:
Eignung: Für Schlämme mit hohem Feststoffgehalt und hoher Viskosität sollten Hochleistungs- oder Patronen-Gleitringdichtungen gewählt werden. Das Kartuschendesign erleichtert die Installation und Wartung und reduziert menschliche Fehler.
Verschleißfeste Materialien: Dichtungsflächen sind der Schlüssel zur Abriebfestigkeit. Wesentlich sind hochharte und verschleißfeste Werkstoffkombinationen wie Siliziumkarbid (SiC) auf Wolframkarbid (WC) oder SiC auf SiC. Diese Materialien widerstehen wirksam der Erosion scharfer Partikel in der Gülle.
Spülplan: Um zu verhindern, dass Schlammpartikel in die Dichtungsflächen eindringen und diese beschädigen, ist ein spezieller Spülplan unerlässlich. Beispielsweise wird gemäß API Plan 52 oder 53A/B/C eine saubere externe Flüssigkeit (wie Wasser oder Puffer) verwendet, um die Dichtungskammer von der Aufschlämmung zu isolieren und so die Dichtungsflächen sauber und geschmiert zu halten. Dies ist eine Schlüsseltechnologie zur Erhöhung der Lebensdauer von Gleitringdichtungen.
1.2 Stopfbuchsanwendungen unter abrasiven Bedingungen
Bei bestimmten Bergbaumischtankanwendungen mit niedriger Geschwindigkeit und niedrigem Druck bieten Stopfbuchsen immer noch wirtschaftliche Vorteile.
Packungsmaterial: Hochfeste, reibungsarme und verschleißfeste Packungsmaterialien wie Aramidfasern und PTFE-imprägnierter Graphit müssen so ausgewählt werden, dass sie Schlammabrieb widerstehen und eine dauerhafte Abdichtung bieten.
Laternenring: Die Stopfbuchse muss mit einem Laternenring ausgestattet und kontinuierlich mit einer Dichtungsflüssigkeit (normalerweise sauberes Wasser) gefüllt sein, um eine Flüssigkeitsbarriere zu bilden und ein Austreten von Schlamm zu verhindern. Die Kontrolle des Drucks und Durchflusses der Dichtungsflüssigkeit ist entscheidend für die Gewährleistung der Zuverlässigkeit der Stopfbuchse.
2. Wellensystem und Installationsgenauigkeit
Die Zuverlässigkeit des Dichtungssystems ist kein Einzelfall; sie hängt eng mit der Stabilität und Genauigkeit der Rührwelle zusammen.
2.1 Wellendurchbiegung und Vibrationskontrolle
Wellendurchbiegung ist die häufigste Ursache für Dichtungsversagen. Der Rührwerksbehälter muss einer professionellen Finite-Elemente-Analyse (FEA) unterzogen werden, um sicherzustellen, dass der Radial- und Axialschlag des Wellenendes unter maximalem Drehmoment und maximaler Flüssigkeitsbelastung innerhalb der Toleranzen der Dichtung liegt.
Lagerkonfiguration: Verwenden Sie präzise ausgewählte und eingebaute Hochleistungslager, wie z. B. Schrägkugellager oder Kegelrollenlager, um die erforderliche radiale und axiale Unterstützung zu gewährleisten und Vibrationen zu minimieren.
2.2 Geometrische und Installationsgenauigkeit
Das Dichtungssystem muss mit äußerster Präzision installiert werden:
Konzentrizität: Die Dichtungskammer und die Rührwelle müssen eine hochpräzise Konzentrizität beibehalten. Jede Abweichung führt zu einer ungleichmäßigen Belastung der Dichtungsflächen während der Wellendrehung, wodurch Verschleiß und Ausfall beschleunigt werden.
Rechtwinkligkeit: Die Rechtwinkligkeit zwischen der Dichtungskammer und der Welle ist entscheidend, um sicherzustellen, dass die beiden Flächen der Gleitringdichtung einen völlig parallelen Kontakt beibehalten.
3. Überwachungs- und vorbeugende Wartungsstrategien
Auch bei perfekter Konstruktion und Installation sind eine kontinuierliche Betriebsüberwachung und vorbeugende Wartung entscheidend für die langfristige Zuverlässigkeit des Dichtungssystems.
Temperatur- und Drucküberwachung: Überwachen Sie bei Gleitringdichtungen die Temperatur der Dichtungskammer und den Druck der Spülflüssigkeit in Echtzeit. Ungewöhnlich hohe Temperaturen oder Druckschwankungen sind Frühwarnzeichen für einen Dichtungsausfall.
Vibrationsanalyse: Führen Sie regelmäßig eine Vibrationsanalyse durch, um die Vibrationseigenschaften der Rühr- und Dichtungsbereiche zu überwachen. Spezifische Frequenzänderungen im Schwingungsspektrum können auf einen frühen Ausfall von Dichtungen, Lagern oder Kupplungen hinweisen.
Qualität der Spülflüssigkeit: Stellen Sie sicher, dass die Qualität der Spülflüssigkeit (feststofffrei), der Druck und die Durchflussrate stets den professionellen Spezifikationen des Dichtungslieferanten entsprechen. Dies dient als letzte Verteidigungslinie gegen eine Verunreinigung der Gülle.
Ersatzteilmanagement: Führen Sie einen Ersatzteilbestand für wichtige Dichtungen und Lager, um einen schnellen Austausch bei geplanten Wartungsarbeiten oder Notfällen zu gewährleisten und Ausfallzeiten zu minimieren.
