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從渣漿泵設(shè)計(jì)方面提高其使用壽命

【摘要】簡(jiǎn)單分析了影響渣漿泵使用壽命的部分因素，對(duì)不同用途渣漿泵的設(shè)計(jì)及選用有一定的意義。
    影響渣漿泵使用壽命的因素有很多，諸如：水力設(shè)計(jì)與漿體的吻合性，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理。過(guò)流部件材料的好壞，輸送漿體的物理性質(zhì)、固含物的粒徑分布及平均粒徑大小，選型的合理與否，現(xiàn)場(chǎng)使用狀況等。如果將其歸類則只有兩個(gè)因素，即設(shè)計(jì)因素與選用因素。對(duì)于選用因素可以在選型及使用中進(jìn)行完善調(diào)整，變動(dòng)起來(lái)相對(duì)較容易一些。當(dāng)泵設(shè)計(jì)制造完成后，在使用中若發(fā)現(xiàn)有設(shè)計(jì)缺陷與不足，再調(diào)整則較為困難。由此可以看出設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮設(shè)計(jì)因素對(duì)后期使用壽命影響的關(guān)鍵性和重要性。提高渣漿泵使用壽命可以有諸多方法，現(xiàn)從設(shè)計(jì)方面提高其使用壽命給予分析。
從水力設(shè)計(jì)方面優(yōu)化設(shè)計(jì)
    1．采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論及模型
    渣漿泵輸送的大多是含有固含物的漿體。在實(shí)際工況中基本上沒(méi)有均質(zhì)漿體，在運(yùn)行中固含物軌跡總會(huì)與載體的流線脫離，并對(duì)過(guò)流部件產(chǎn)生一定的撞擊，從而形成磨損。因此在設(shè)計(jì)時(shí)首先考慮的是選擇優(yōu)良的水力模型，并采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，如：兩相流、二元流等較為先進(jìn)的理論。依此設(shè)計(jì)的葉片曲線更符合漿體流動(dòng)狀態(tài)，減少了撞擊和水力損失，可有效減輕磨損。
    2．選取合理的葉輪幾何參數(shù)
    (1)葉片進(jìn)口直徑D1葉片進(jìn)口直徑D1對(duì)渣漿泵的過(guò)流能力、過(guò)流部件的磨損能力及水力效率有一定影響。因此該數(shù)值的合理性選擇，對(duì)渣漿泵的性能及使用壽命有密切關(guān)系。一般常用如下公式：
    D1=Kl(Q/n)1//3           (1)
    式中Q——渣漿泵清水流量，單位為m³/h；
    n——渣漿泵設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速，單位為r/min；
    K1——系數(shù)，該數(shù)值大小對(duì)泵效率和吸人能影響較大，過(guò)大過(guò)小都不利，一般取3.5-4.5。
    葉片進(jìn)口直徑D過(guò)小，減小過(guò)流斷面積，這樣則會(huì)使渣漿在葉片入口處流速加快，固含物與載體產(chǎn)生嚴(yán)重脫離，不僅加大了容積損失，從而更會(huì)造成泵過(guò)流部件不均勻磨損加劇，嚴(yán)重降低渣漿泵過(guò)流部件的使用壽命。在考慮泵過(guò)流部件具有較高壽命的前提下，同時(shí)為使泵具有較高的效率，建議在設(shè)計(jì)時(shí)K1在3.5-4之間取值。
    (2)葉片寬度b，渣漿泵輸送的漿體多為含有不同粒徑組成的固含物，為減少固體顆粒對(duì)葉輪出口的磨損，在設(shè)計(jì)中應(yīng)將葉輪出口寬度b稍微大于葉輪進(jìn)口處寬度b．。這樣可以加大過(guò)流截面積，使葉輪流道內(nèi)相對(duì)速度減小，從而減輕葉輪的磨損。從另一個(gè)方面考慮，當(dāng)輸送含較大顆粒的漿體時(shí)，如：電廠除渣、洗煤廠}昆料泵。更需在設(shè)計(jì)取值基礎(chǔ)上盡可能加大b．。在實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)具體情況選取相應(yīng)的公式計(jì)算取值。
    (3)葉片出口安放角，由于漿體中不同大小的顆粒在葉輪中的運(yùn)動(dòng)軌跡不盡相同，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分了解漿體粒徑組成及分布情況。小顆粒介質(zhì)受離心力小，從而沿葉片工作面運(yùn)動(dòng)；大顆粒介質(zhì)受較大的離心力，運(yùn)動(dòng)時(shí)遠(yuǎn)離葉片工作面。顆粒在蝸殼中的軌跡也是受離心力作用，這可從大量輸送尾礦漿的離心泵更換下來(lái)的蝸殼得到驗(yàn)證。觀察磨損的表面形狀，有明顯擦痕和凹坑是大顆粒介質(zhì)運(yùn)動(dòng)留下的，一般在蝸殼流道遠(yuǎn)離葉輪外徑處；輸送精礦的蝸殼磨損后較均勻且光滑。大顆粒與小顆粒相比其運(yùn)動(dòng)軌跡的出口角明顯偏大。
    常用的的范圍是l8°-40°，在設(shè)計(jì)輸送含較大顆粒漿體的渣漿泵時(shí)，應(yīng)將葉片出口安放角適當(dāng)加大，這樣能減少顆粒與葉片出口的磨損，從而可提高葉輪使用壽命。相反，若設(shè)計(jì)輸送含較細(xì)小顆粒漿體的渣漿泵時(shí)，應(yīng)將葉片出口安放角適當(dāng)減小。

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