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渣浆泵磨蚀机理及改进方案

 渣浆泵磨蚀机理及改进方案

渣浆泵的结构特点如下:
(1)闭式叶轮,靠近轮毂处有6个均布的if20的平衡孔。
(2)叶轮后带一个后密封口环,目的是减少液体的回流,减少容积损失。
(3)该泵选用背对背的双端面机械密封,冲洗方案采用API610标准的PLAN54系统方案。由叶轮、泵盖、口环形成了一个空腔,叶轮上有平衡孔,颗粒介质可以通过平衡孑L进入该腔。当泵在工作时,腔内的液体也随叶轮作旋转运动。牛顿内摩擦定律揭示,流体作层状流动时,内摩擦力与速度梯度成正比。空腔内叶轮壁面液体旋转速度为0,越靠近泵盖的壁面速度越大。当介质中的颗粒进入该空腔时,随液体一起作圆周运动。在离心力作用下,颗粒总是远离轴心线方向运动。浆料沿泵盖壁面向远离轴心线方向做旋转运动。在遇到泵盖壁面台阶或凸起时,液体浆料在局部形成小的旋涡。阻碍浆料运动的台阶。由局部图可以看出在台阶处,液体浆料会作回旋运动,这更加剧了泵盖的局部磨损。要减少泵盖的磨损,延长泵盖的使用寿命,需解决的问题是:
(1)尽可能地减少颗粒进入叶轮与泵盖之间的空腔。
(2)要使进人空腔的颗粒能够随叶轮的旋转排出腔外。
(3)泵盖可以设计成利于排出颗粒的锥形结构,且表面光滑不设置台阶。
(4)泵盖表面喷涂硬质合金,保证耐磨。既然空腔内的颗粒来源于叶轮上的平衡孔,
因此可取消原来的平衡孑L设计。但这也带来了新的问题,原设计平衡孔是为了平衡轴向力,现在不钻平衡孔,轴承所承受的轴向力增大,会使轴承寿命减短。所以需在叶轮背面增加背叶片。背叶片有防止杂质(颗粒)进入轴封的功能,故常用于抽送杂质渣浆泵中。