聯(lián)系方式
溫州弘凌泵閥有限公司
客服1:0577-67987292
客服2:0577-67987270
傳真:0577-67987252
手機:13355776372
地址:浙江省永嘉縣甌北鎮(zhèn)浦西工業(yè)區(qū)
輸送含固體顆粒液體用泵
時間:2012-4-8 20:59:24來源:http://m.1829581.com作者:弘凌泵閥
輸送含固體顆粒液體的泵,常被稱為雜質(zhì)泵。雜質(zhì)泵葉輪和泵體的損壞原因分兩類:一類是由于固體顆粒磨蝕引起的,如礦山、水泥、電廠等行業(yè)用泵;另一類是磨蝕性和腐蝕性共同作用引起的,如磷復肥工業(yè)中的磷酸料漿泵等。本節(jié)僅結(jié)合含細微固體顆粒液體的輸送,介紹有關(guān)雜質(zhì)泵結(jié)構(gòu)等問題。
離心式雜質(zhì)泵的類型很多,應根據(jù)含固體顆粒液體的性質(zhì)選擇不同類型的泵。
應用我國學者蔡保元先生提出的兩相流速度場來設計葉輪和流道,可以減少固液相之間的相對運動,減少固體對流道的撞擊磨損,從而使泵的效率提高,使用壽命延長,運轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠。我國某泵廠制造的150MD離心式泥漿泵經(jīng)機械工業(yè)部鑒定可滿足電廠灰渣及選礦尾砂遠距離輸送的需要。
一、輸送含固體顆粒液體泵的性能修正[3]
泵輸送含固體顆粒液體時,由于液體中含有一定量的固體顆粒,就形成了兩相流。懸浮在液體中的固體顆粒,既不能像液體那樣吸收,貯存或傳遞能量,又不能將其動能傳遞給液體。使得泵揚程較輸送清水時低,所以設計時,應根據(jù)不同的固體含量、粒徑、密度等進行適當?shù)男拚。需要說明的是:對于顆粒很小,固體物所有粒徑均小于100>m,重量濃度c。≤30%,體積濃度c,≤15%的“非沉降類"的均質(zhì)漿體,只要已知其動力粘度,就可以用標準的粘性修正程序進行修正。在輸送沉降類漿體時,其特點是:
① 揚程和效率比輸送清水時的值下降同一個比率,即:
HR=ER=Hm/H=ηm/η
式中HR、ER——分別為揚程比和效率比;
Hm、H——分別為漿體揚程,漿體柱(m)和清水揚程,mHz0;
ηm、η——分別為泵送漿體和清水時的效率。
②佳效率點不變。
③揚程與效率比與流量無關(guān)。
根據(jù)漿體的重量濃度cw、固體顆粒相對密度p,中值粒徑d。o,可由圖2—86查出揚程比HR來,同樣也可由公式(2-49)計算得出:HR=1-0.000385(ρ-1)(1+4/ρ)CWln(d50/0.0227)式中中值粒徑(d。。)是指試樣篩分時累積重量為50%的顆粒粒徑(mm),它保證比該粒徑大的顆粒和小于該粒徑的顆粒的重量份額相同。
已知HR和H。,就可用式(2—48)計算泵的清水揚程。通常在選泵時還要考慮一定的裕量,一般該裕量取額定揚程的10%。
二、雜質(zhì)泵的結(jié)構(gòu)
雜質(zhì)泵是用于輸送含有固體顆粒的液體,要求泵的過流部件耐磨蝕、為防止固相結(jié)晶堵塞,葉輪的葉片數(shù)較少,通常在2-8片之間(參見圖2-82圖2—85)。泵體常采用較寬的流道。為防止固體顆粒進入軸封和防止外部空氣流入,軸封處采用清液作為封液,并要求軸封結(jié)構(gòu)可靠。泵的轉(zhuǎn)速一般不高,通常為1000-1500r/min。相應地,泵的效率也較低。
(1)葉輪和泵體設計
一般雜質(zhì)泵的葉輪用平行蓋板,漿體進入葉輪后,在出口處由中心向兩側(cè)形成外旋渦,使葉輪的前后蓋板和內(nèi)襯嚴重磨損,這是造成過流部件壽命短的主要原因。沃曼泵設計的葉輪在出口處形成凹形(參見圖2-87、圖2-88),使葉輪兩側(cè)前后蓋板處的速度大于中間速度,漿體在出口處分成兩股流體,向中心旋轉(zhuǎn),迫使顆粒向中心流動造成內(nèi)旋渦狀,使兩側(cè)的濃度降低,從而減輕了泵體流道和兩側(cè)壁的磨損。
(2)液下泵
液下泵的特點是占地小,無軸封,不會產(chǎn)生泄漏。典型的液下泵見圖2—89。該泵設有液下軸承,軸可以設計得較長。液下軸承通常采用泵送液體自身潤滑。當介質(zhì)含固體顆粒時,會產(chǎn)生磨蝕,使軸承的間隙加大引起振動,所以僅適用于輸送清液的場合。當輸送含固體顆粒液體時,會降低使用時間。合理的結(jié)構(gòu)是在泵底板上,采用兩個軸承支撐,取消液下軸承。磷酸料漿泵即采用這種懸臂式結(jié)構(gòu)(參見圖2-90、圖2-91)。由于葉輪磨蝕不均勻,轉(zhuǎn)子不平衡度增加,通常在設計軸時,其強度和剛度都要取得較富裕些,將軸徑設計得粗一些。懸臂式液下泵常采用剛性軸,為避開軸的臨界轉(zhuǎn)速,懸臂泵軸一般不宜過長,否則需加粗。此外液下泵的轉(zhuǎn)速也選用低速型較好。
(3)密封
離心雜質(zhì)泵主要有填料密封、副葉輪密封和機械密封等軸封型式。副葉輪密封的大優(yōu)點是運行可靠,但在設計中要求副葉輪的進口壓力控制在一定范圍內(nèi),沃曼泵規(guī)定應小于10%的泵出口壓力。這種軸封型式不加軸封水,但使用副葉輪將增加功率消耗,一般為額定功率的5%左右。副葉輪必須與停車密封配合使用,常用的停車密封也為填料密封。
填料密封價格便宜,可靠性高,但在輸送含固體顆粒液體時,必須加軸封水沖洗。一般軸封水壓等于泵出口壓力加35kPa。
機械密封雖是一種廣泛應用的密封形式,但在防止固體顆粒進入摩擦副及摩擦副材質(zhì)的選擇等方面,有些問題一時難以解決。在大多數(shù)應用場合,效果也不理想。
圖2-92為從國外引進的磷酸裝置用泵的軸封,采用副葉輪密封加離心塊停車密封,運轉(zhuǎn)時由于葉輪背葉片、副葉輪均在旋轉(zhuǎn),液體在離心力作用下形成液環(huán),在副葉輪輪轂處產(chǎn)生負壓,使液體不會外泄。與此同時,離心塊8在離心力作用下像傘一樣打開,推動執(zhí)行器4使之產(chǎn)生軸向位移。使密封環(huán)6與靜環(huán)座5脫開,靜密封不起作用,但彈簧3被壓縮。當泵停車時(見圖2-93),離心塊復位,執(zhí)行器4、密封環(huán)6與靜環(huán)座5在彈簧力作用下緊密接觸,使靜密封處閉合封住液體,使液體不外漏。這套密封裝置雖然要消耗功率,使泵效率下降1%"-2%,但它允許采用較大的密封間隙,在密封含有固體顆粒的介質(zhì)時,能做到無泄漏,使用時間長,密封可靠。
(4)材料
雜質(zhì)泵過流部件可選用的材料較多,應根據(jù)輸送漿體的物理性質(zhì)(顆粒組成、粒徑、形狀、硬度、濃度等)和化學性質(zhì)(酸、堿、油)而定。研究表明:金屬的磨損與固體顆粒(磨粒)的速度成正比;金屬的磨損率隨磨粒尺寸的增加而增加,即磨粒愈細,則磨蝕性愈小。金屬
的磨損率還隨著磨粒硬度和濃度的增加而增大。
耐磨蝕泵的金屬材料有:硬鎳l#,硬鎳4#,鉻27耐磨鑄鐵及Cr15M03。襯膠泵有大速度的限制,超過此速度,磨粒就要切割橡膠,主要適用于無尖銳棱角的細微粒。橡膠有良好的耐磨蝕、耐腐蝕性能,常用的有天然橡膠和氯丁橡膠等。
對于強腐蝕性漿液,還可選用其它不銹鋼,如304、316和20號合金等,需與泵廠協(xié)商
解決。
表2—38 CD4MCu和20號合金的化學成分 %
組成
|
C
|
Mn
|
Si
|
P
|
S
|
Cr
|
Ni
|
Mo
|
Cu
|
CD4MCU
|
≤0.04
|
≤1.0
|
≤1.0
|
≤0.04
|
≤0.04
|
25~27
|
4.75~6.0
|
1.75~2.25
|
2.75~3.25
|
20合金
|
≤0.07
|
≤1.5
|
≤1.5
|
≤0.04
|
≤0.04
|
19~22
|
27.5~30.5
|
2~3
|
3~4
|
表2—39 CD4MCu和20號合金室溫下的力學性能
材 料
|
N/mm2
|
N/mm2
|
%
|
沖擊韌性
N·m
|
HB
|
|
CD4MCu
|
固溶
|
700~800
|
560~630
|
20~30
|
67
|
250~270
|
時效
|
940~1010
|
700~840
|
10~25
|
56
|
290~320
|
|
20號合金(固溶)
|
590~630
|
240~350
|
35
|
97
|
160
|
N型泵用材為:硬鎳l號、2號,適用于粗顆粒,有較好的抗磨蝕性;硬鎳4號對大顆粒、高應力抗沖擊磨蝕能力較強;Cr26、Cr28有較好的抗磨蝕、抗腐蝕能力;高碳15—2、低碳15-2屬Crl5M03的改良品種,其抗磨蝕能力更強。
(5)傳動方式
雜質(zhì)泵的傳動方式有直聯(lián)(彈性聯(lián)軸器、液力偶合器)和間接傳動(V帶、減速機),此
外還可通過變頻裝置及可控硅裝置調(diào)速。其中彈性聯(lián)軸器和V帶傳動拆裝方便,價格便宜,應優(yōu)先考慮采用。
下一條:濃硫酸循環(huán)泵
上一條:含氣液體的輸送泵
相關(guān)產(chǎn)品