某氧化鋁廠渣漿泵在輸送赤泥漿到壩堆場(chǎng)的過(guò)程中,由于受場(chǎng)地等條件限制,沒(méi)有冷卻設(shè)施,泥漿液溫度較高,若飼料槽液位倒灌高度控制不合理,易使泵產(chǎn)生汽蝕,造成水泵葉輪、蝸殼等過(guò)流件汽蝕磨損嚴(yán)重,運(yùn)行效率降低,須經(jīng)常更換過(guò)流部件,給生產(chǎn)運(yùn)行帶來(lái)不便,也增加了生產(chǎn)成本。
渣漿泵運(yùn)行現(xiàn)狀
氧化鋁廠沉降車間使用河北聚洪泵業(yè)3臺(tái)渣漿泵,2臺(tái)運(yùn)行1臺(tái)備用。泵為低位布置(倒灌使用),飼料槽高6m,用于將槽中赤泥漿輸送到赤泥壩堆場(chǎng)。泵的工況參數(shù):型號(hào)100D-A60,流量Q=
153m/h,揚(yáng)程H:145m,泵必需汽蝕余量NPSHr=
4.9m,輸送物料為赤泥漿液,固體含量620g/L,漿體密度1.41t/m,漿液溫度80~90℃。
泵在運(yùn)行過(guò)程中,由于漿體溫度高且有浮渣,蝸殼運(yùn)行10~15d就磨穿,不能滿足正常生產(chǎn)要求。
渣漿泵汽蝕原因
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)赤泥泵的吸人管路閥門關(guān)不嚴(yán),有滴水情況。泵人口處膠墊厚3mm,在高溫高壓運(yùn)行下有擠壓變形破損情況,產(chǎn)生漏氣現(xiàn)象。察看運(yùn)行記錄,發(fā)現(xiàn)飼料槽液位高度1.8~3.5m,赤泥漿液溫度70~95℃,在漿液溫度85℃,液位倒灌高度1.8m工況下運(yùn)行,泵振動(dòng)明顯,同時(shí)發(fā)出異常聲響。解體泵件,發(fā)現(xiàn)泵蝸殼流道分布大小不均的蜂窩狀傾斜磨蝕坑,坑為光滑狀,深10~20mm。
經(jīng)測(cè)試,蝸殼的洛氏硬度平均分別為61.4、62.7、61.8,用光譜分析儀測(cè)試蝸殼的化學(xué)成分。C、S、Mn、P、Si、Cr元素的含量均在范圍內(nèi),說(shuō)明泵過(guò)流件鑄造質(zhì)量及熱處理工藝沒(méi)有問(wèn)題,可排除泵過(guò)流件質(zhì)量問(wèn)題。泵過(guò)流件使用壽命短因素很多,如泵的轉(zhuǎn)速高、輸送物料的硬度大、漿體濃度大、汽蝕影響等,其中汽蝕是泵過(guò)流件損壞過(guò)早的主要原因之一。分析初步判定該泵運(yùn)行中存在汽蝕現(xiàn)象。
泵在運(yùn)行中,漿體溫度升高使水的飽和蒸汽壓力變大,當(dāng)葉輪進(jìn)口低壓區(qū)的壓力等于或小于該溫度下的水的飽和蒸汽壓力時(shí),氣泡急劇縮小以至破裂,液體質(zhì)點(diǎn)以很高的速度填充孔穴,瞬間才產(chǎn)生強(qiáng)烈的水擊作用,以很高的沖擊頻率打擊金屬表面,沖擊應(yīng)力可達(dá)到幾十到幾百兆帕,金屬表面承受著每秒數(shù)萬(wàn)次的局部水錘作用,經(jīng)過(guò)一段時(shí)期后,金屬就產(chǎn)生疲勞,金屬表面開始呈蜂窩狀,隨之應(yīng)力更加集中,使泵體金屬層剝離,出現(xiàn)裂縫和剝落,嚴(yán)重時(shí)將蝸殼外壁擊穿。
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