渣浆泵设计时注意的几个问题

liyibin

水力设计和结构设计考虑的问题
a. 磨损和水力性能的问题：为了减少磨损，应该使转动部件和流体的流速保持足够低，泵体硬质合金衬里或弹性润滑材料截面厚度应增加，以满足实际运行的需要。叶轮的径向剖面一般接近矩形，且在垂直面上使用前端密封减少轴向旋转面积，泵壳一般设计为半螺旋型或者环形，使得在最高效率点附近较宽的范围内保持较小的磨损量。当需要输送大颗粒的固体时，内置闭式叶轮的宽度通常较大，叶片数量也减少到2-3片，在提高泵的磨损的前提下，泵的水力性能会有不同程度的降低。

为了使泵在最高效率流量的不同工况范围内具有最小的磨损量，渣浆泵的蜗壳结构从螺旋型蜗壳到半螺旋型蜗壳，再到环形蜗壳以及OB型的结构。叶轮的类型有径向截面为矩形的RV型，扭曲叶片且径向为圆滑矩形截面的ME型，以及最常见的HE型。

叶轮和蜗壳的不同组合具有不同的水力性能和磨损特性。一般有：
1．HE/T组合，具有良好的水力性能，但磨损性能较差；
2．ME/C组合，具有良好的水力性能和磨损性能；
3．A或者OB型蜗壳与叶轮的不同组合，可以用于磨损较为严重的场合。
b. 材料的问题：渣浆泵的叶轮和蜗壳材料，例如橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯树脂等弹性材料，一般用于叶轮出口速度低于23m/s的场合，这样可以提高泵的有效汽蚀余量。
c. 机械设计（轴、轴承、密封、泵体等）

轴和轴承必须具有更高的强度和刚度以及可靠性。梯形螺钉连接的叶轮一般能够承受重载荷，在重载荷情况下使用滑动止推轴承，而滚珠轴承一般使用于轻载荷条件。

渣浆泵无径向密封，所以允许轴的偏斜度比普通泵要大，这样会限制填料函和机械密封的寿命。所以一般选用较短的轴，允许的偏斜度也较小，可以提高填料函的寿命。一般应向密封内腔注入高压水，以稀释物料，延长泵的使用寿命；如果无法对物料稀释时，可以采用推出式密封，一般用于单级渣浆泵里，但效率会有3%的降低。

机械密封一般采用部分平衡结构，这时候可以用输送流体进行冷却；在有些情况下泵可能会发生空转，此时必须采用双机械密封。在轻负荷工况下，采用一般机械密封；在重负荷条件下，必须采用特殊的机械密封结构。

一般采用弹性材料制成的泵壳强度可能太小，不能承受较大的压力载荷，所以应该加一层泵壳，称为双壁结构，材料一般选用硬质金属、橡胶或聚氨酯树脂。对于大型泵，考虑到体积和成本的限制，可以采用螺栓紧固结构。
d.固体颗粒对离心泵的影响

渣浆泵的流量—扬程曲线变化较为平缓，而输送管道的流动阻力损失会随着流量的增加而缓慢增加，管路特性曲线和性能曲线的夹角很小，使得扬程的一个微小变化会引起流量的大幅度变化。

渣浆泵的磨损一般很严重，零件的寿命有时只有一个月。所以采用正确的材料是泵设计的关键因素。磨损的主要原因是滑动侵蚀和颗粒撞击。