離心式渣漿泵磨損機(jī)理探析

1、離心式渣漿泵磨損機(jī)理探析摘要隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，離心式渣漿泵的 應(yīng)用也越來越廣泛，含有固體顆粒的固液混合物是離 心式渣漿泵的主要輸送介質(zhì)，該介質(zhì)中的酸性或堿性 顆粒對(duì)泵的過流件具有強(qiáng)烈的腐蝕作用，同時(shí)，硬質(zhì) 顆粒還對(duì)其具有沖刷破壞的作用，葉輪是所有過流件 中磨損程度最大的部件。要使過流件在運(yùn)行的過程中 磨損程度減小，首先必須了解離心式渣漿泵的磨損機(jī) 理。關(guān)鍵詞離心式渣漿泵磨損機(jī)理中圖分類號(hào)：te933.207文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編 號(hào)：1009-914x (2015) 40-0281-01離心式渣漿泵由于具有漿體流速高、流量大、固 體顆粒粒徑范圍大等優(yōu)點(diǎn)，目前已在電力、冶金、鋼 鐵、化工等行業(yè)得

2、到廣泛應(yīng)用，在其實(shí)際運(yùn)行的過程 中，我們既要考慮到泵的實(shí)際運(yùn)行情況及其所需條件, 同時(shí)也必須最大限度的節(jié)約電力、水等動(dòng)力資源，由 于每種泵的參數(shù)不同，其對(duì)固體顆粒密度、硬度以及 粒徑等方面的要求也不同，與其他類型的泵相比，離 心式渣漿泵在抗腐蝕性能、耐磨性能以及水力性能等 方面具有更多的優(yōu)勢(shì)。本文針對(duì)離心式渣漿泵磨損機(jī) 理進(jìn)行了探討。一、離心式渣漿泵的工作原理離心式渣漿泵主要依靠離心力工作，葉輪是渣漿 泵最重要的工作部件，泵殼內(nèi)的泵軸是葉輪的安裝部 位，通過利用電能，啟動(dòng)渣漿泵，泵殼內(nèi)的泵軸開始 高速旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)葉輪的旋轉(zhuǎn)，渣漿泵的運(yùn)行需要 人工的密切配合，在其工作之前，工作人員必須將需 要

3、輸送的液體注入泵的管道和泵殼之內(nèi)，二者都必須 灌滿，渣漿泵運(yùn)行的過程中，通過葉輪葉片的旋轉(zhuǎn)， 液體會(huì)隨著一起旋轉(zhuǎn)，由于受到離心力的影響，液體 最終會(huì)流出葉輪，在流出去的過程中，其速度能和壓 力能都會(huì)增加，泵殼是液體流出的必經(jīng)通道，在經(jīng)過 泵殼之后，液體流入排出管道，并從排出管道流出去， 在液體都排空之后，葉輪的進(jìn)口處會(huì)形成真空，我們 都知道，真空的大氣壓力是很大的，利用強(qiáng)大的真空 氣壓，剩余的液體會(huì)再次被吸入葉輪的進(jìn)水口，按照 這樣的方式，旋轉(zhuǎn)的葉輪會(huì)連續(xù)將液體排出吸入，從 而達(dá)到使水流連續(xù)生成的目的。離心式渣漿泵的葉輪 旋轉(zhuǎn)速度是所有渣漿泵中旋轉(zhuǎn)速度最快的，其工作效 率也是最高的，因此，大多

4、數(shù)的企業(yè)都傾向于使用這 種類型的渣漿泵。二、離心式渣漿泵的主要過流件（一）吸入室吸入室的作用主要是把管道中的液體通過大氣壓 力吸入葉輪，吸入室的類型主要有圓環(huán)形吸入室、錐 形管吸入室和半螺旋形吸入室。圓環(huán)形吸入室具有軸 向尺寸短、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但通過該類吸入室的液 體損失比較嚴(yán)重，這是其主要的缺點(diǎn)，錐形管吸入室 的結(jié)構(gòu)也是相對(duì)簡(jiǎn)單的，其優(yōu)點(diǎn)主要在于對(duì)葉輪入口 處液體的提速，而且可使流入葉輪前的液體分布均勻。 最后一種吸入室的優(yōu)點(diǎn)在于液體進(jìn)入葉輪時(shí)的流速比 較均勻，但其缺點(diǎn)是會(huì)降低泵的離心力。（二）壓出室壓出室是渣漿泵的重要過流件，該部件的主要任 務(wù)是回收流出的液體，并將液體引向排出口，從離心

5、 泵的整體性能來看，壓出室主要是配合葉輪工作的， 從這個(gè)意義上講，壓出室的作用似乎并不大，但是， 一個(gè)性能很好的葉輪，若沒有一個(gè)好的壓出室與之配 合，那它的作用是沒辦法發(fā)揮的，在現(xiàn)實(shí)運(yùn)用中，經(jīng) 常出現(xiàn)由于葉輪與壓出室配合不協(xié)調(diào)而出現(xiàn)的故障， 這足以看出壓出室在整個(gè)渣漿泵運(yùn)行過程中的重要地 位。壓出室的結(jié)構(gòu)一般有螺旋形、環(huán)形、扭曲式和流 道式，螺旋形壓出室一般在單級(jí)泵中運(yùn)用較多。（三）葉輪能量轉(zhuǎn)換是葉輪的主要工作原理，葉輪的旋轉(zhuǎn)一 般是通過電力帶動(dòng)的，通過電力產(chǎn)生的機(jī)械能，將需 要輸送的液體在泵殼內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，最后再通過管道排 出，離心式渣漿泵的形式主要有開式、半開式、閉式 等。這三種型式的葉輪都

6、各有其優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際運(yùn)用的 性能也大不相同，企業(yè)一般根據(jù)自身產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)選擇不 同形式的葉輪。三、離心式渣漿泵的磨損理論分析（一）沖蝕磨損在渣漿泵工作的過程中，由于輸送的漿體中既有 液體又有固體，液體在葉輪的帶動(dòng)下高速運(yùn)動(dòng)，固體 顆粒物隨著液體的運(yùn)動(dòng)對(duì)葉輪等部件的表面進(jìn)行沖擊, 部件表面因此而產(chǎn)生磨損，這個(gè)過程就叫做沖蝕磨損， 沖蝕磨損需滿足固體顆粒直徑小于1mm和顆粒沖擊 速度小于550m/s這兩個(gè)前提條件，從渣漿泵發(fā)明至 今，許多科學(xué)家都對(duì)其材料的沖蝕磨損理論進(jìn)行了研 究，但由于受到許多因素的影響，該理論到現(xiàn)在也未 形成一個(gè)完善的體系，國(guó)外一些著名的科學(xué)家也曾對(duì) 該理論進(jìn)行過長(zhǎng)時(shí)間的研究和分析，

7、雖然取得了一些 成效，但仍然存在一些缺陷和不足，從前人的研究成 果來看，沖蝕磨損理論可分為微切削磨損、變形復(fù)合 磨損和變形疲勞磨損三種，其中，微切削磨損是最常 見的一種形式，對(duì)于離心式渣漿泵來說，其磨損機(jī)理 與漿體中固體顆粒物的沖擊速度、沖角和渣漿泵材料 的性能有關(guān)。（二）氣蝕磨損氣蝕磨損一般發(fā)生在葉輪出口的部位。一般葉輪 入口處的壓力是最低的，當(dāng)被吸入漿體的壓力值與液 體汽化時(shí)的壓力值相同時(shí)，液體就會(huì)發(fā)生氣化現(xiàn)象， 從而產(chǎn)生汽化壓力，由于汽化壓力小于氣泡外部的壓 力，氣泡會(huì)產(chǎn)生破裂現(xiàn)象，這就使泵殼內(nèi)產(chǎn)生空隙， 這時(shí)液體會(huì)高速運(yùn)動(dòng)來填充空隙，從而對(duì)葉輪、蝸殼 等部位的表面產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊力，這種

8、沖擊力不僅大, 而且是連續(xù)不斷的，最終造成材料表面的磨蝕損傷， 氣蝕磨損發(fā)生的條件是泵必須的汽蝕余量小于管路裝 置的汽蝕余量，在離心式渣漿泵實(shí)際運(yùn)行的過程中， 操作人員一般會(huì)通過調(diào)節(jié)漿體溫度來防止氣蝕磨損現(xiàn) 象的發(fā)生。（三）腐蝕磨損腐蝕磨損指的是由于泵殼內(nèi)的物質(zhì)與葉輪等摩擦 面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的磨損現(xiàn)象。腐蝕磨損一般是 在漿體中含有酸性或者堿性物質(zhì)的情況下發(fā)生的，酸 堿性物質(zhì)通常容易與渣漿泵的過流件發(fā)生化學(xué)方應(yīng)， 從而對(duì)材料表面造成腐蝕，再加上固體顆粒物的沖擊 作用，葉輪等部件表面就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的損失現(xiàn)象，腐 蝕磨損的種類很多，從性質(zhì)上看，一般可分為化學(xué)腐 蝕和電化學(xué)腐蝕，其中發(fā)生頻率較多的是電化學(xué)腐蝕 磨損。從磨損介質(zhì)的不同來看，腐蝕磨損可分為氧化 磨損以及其它特殊介質(zhì)造成的腐蝕磨損。要避免或減 少腐蝕磨損發(fā)生的幾率，一般應(yīng)從渣漿泵的潤(rùn)滑材料、 表面材質(zhì)等方面進(jìn)行改進(jìn)。結(jié)語：綜上所述，離心式渣漿泵作為離心泵的一種，其 主要工作原理是利用葉輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力來達(dá)到 泵內(nèi)漿體能量增加的目的?？v觀國(guó)內(nèi)外離心式渣漿泵 運(yùn)用的現(xiàn)狀，其主要問題表現(xiàn)在過流部件磨損嚴(yán)重， 要解決該問題，仍需相關(guān)科研人員的不斷探索和努力。參考文獻(xiàn)：周靖科.淺析對(duì)離心式渣漿泵運(yùn)行中常見問題 的探討j.商情,201