水力設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮的問題
a.磨損和水力性能的問題：為了減少磨損，應(yīng)該使轉(zhuǎn)動部件和流體的流速保持足夠低，泵體硬質(zhì)合金襯里或彈性潤滑材料截面厚度應(yīng)增加，以滿足實際運行的需要。葉輪的徑向剖面一般接近矩形，且在垂直面上使用前端密封減少軸向旋轉(zhuǎn)面積，泵殼一般設(shè)計為半螺旋型或者環(huán)形，使得在最高效率點附近較寬的范圍內(nèi)保持較小的磨損量。當(dāng)需要輸送大顆粒的固體時，內(nèi)置閉式葉輪的寬度通常較大，葉片數(shù)量也減少到2-3片，在提高泵的磨損的前提下，泵的水力性能會有不同程度的降低。
為了使泵在最高效率流量的不同工況范圍內(nèi)具有最小的磨損量，渣漿泵的蝸殼結(jié)構(gòu)從螺旋型蝸殼到半螺旋型蝸殼，再到環(huán)形蝸殼以及OB型的結(jié)構(gòu)。葉輪的類型有徑向截面為矩形的RV型，扭曲葉片且徑向為圓滑矩形截面的ME型，以及最常見的HE型。
葉輪和蝸殼的不同組合具有不同的水力性能和磨損特性。一般有：
1．HE/T組合，具有良好的水力性能，但磨損性能較差；
2．ME/C組合，具有良好的水力性能和磨損性能；
3．A或者OB型蝸殼與葉輪的不同組合，可以用于磨損較為嚴(yán)重的場合。
b.材料的問題：渣漿泵的葉輪和蝸殼材料，例如橡膠、氯丁橡膠、聚氨酯樹脂等彈性材料，一般用于葉輪出口速度低于23m/s的場合，這樣可以提高泵的有效汽蝕余量。
c.機械設(shè)計（軸、軸承、密封、泵體等）
軸和軸承必須具有更高的強度和剛度以及可靠性。梯形螺釘連接的葉輪一般能夠承受重載荷，在重載荷情況下使用滑動止推軸承，而滾珠軸承一般使用于輕載荷條件。
渣漿泵無徑向密封，所以允許軸的偏斜度比普通泵要大，這樣會限制填料函和機械密封的壽命。所以一般選用較短的軸，允許的偏斜度也較小，可以提高填料函的壽命。一般應(yīng)向密封內(nèi)腔注入高壓水，以稀釋物料，延長泵的使用壽命；如果無法對物料稀釋時，可以采用推出式密封，一般用于單級渣漿泵里，但效率會有3%的降低。
機械密封一般采用部分平衡結(jié)構(gòu)，這時候可以用輸送流體進行冷卻；在有些情況下泵可能會發(fā)生空轉(zhuǎn)，此時必須采用雙機械密封。在輕負(fù)荷工況下，采用一般機械密封；在重負(fù)荷條件下，必須采用特殊的機械密封結(jié)構(gòu)。
一般采用彈性材料制成的泵殼強度可能太小，不能承受較大的壓力載荷，所以應(yīng)該加一層泵殼，稱為雙壁結(jié)構(gòu)，材料一般選用硬質(zhì)金屬、橡膠或聚氨酯樹脂。對于大型泵，考慮到體積和成本的限制，可以采用螺栓緊固結(jié)構(gòu)。
d.固體顆粒對離心泵的影響
渣漿泵的流量—揚程曲線變化較為平緩，而輸送管道的流動阻力損失會隨著流量的增加而緩慢增加，管路特性曲線和性能曲線的夾角很小，使得揚程的一個微小變化會引起流量的大幅度變化。
渣漿泵的磨損一般很嚴(yán)重，零件的壽命有時只有一個月。所以采用正確的材料是泵設(shè)計的關(guān)鍵因素。磨損的主要原因是滑動侵蝕和顆粒撞擊。 |