离心式渣浆泵磨损机理探析

1、离心式渣浆泵磨损机理探析摘要随着现代工业的发展，离心式渣浆泵的 应用也越来越广泛，含有固体颗粒的固液混合物是离 心式渣浆泵的主要输送介质，该介质中的酸性或碱性 颗粒对泵的过流件具有强烈的腐蚀作用，同时，硬质 颗粒还对其具有冲刷破坏的作用，叶轮是所有过流件 中磨损程度最大的部件。要使过流件在运行的过程中 磨损程度减小，首先必须了解离心式渣浆泵的磨损机 理。关键词离心式渣浆泵磨损机理中图分类号：te933.207文献标识码：a文章编 号：1009-914x (2015) 40-0281-01离心式渣浆泵由于具有浆体流速高、流量大、固 体颗粒粒径范围大等优点，目前已在电力、冶金、钢 铁、化工等行业得

2、到广泛应用，在其实际运行的过程 中，我们既要考虑到泵的实际运行情况及其所需条件, 同时也必须最大限度的节约电力、水等动力资源，由 于每种泵的参数不同，其对固体颗粒密度、硬度以及 粒径等方面的要求也不同，与其他类型的泵相比，离 心式渣浆泵在抗腐蚀性能、耐磨性能以及水力性能等 方面具有更多的优势。本文针对离心式渣浆泵磨损机 理进行了探讨。一、离心式渣浆泵的工作原理离心式渣浆泵主要依靠离心力工作，叶轮是渣浆 泵最重要的工作部件，泵壳内的泵轴是叶轮的安装部 位，通过利用电能，启动渣浆泵，泵壳内的泵轴开始 高速旋转，从而带动叶轮的旋转，渣浆泵的运行需要 人工的密切配合，在其工作之前，工作人员必须将需 要

3、输送的液体注入泵的管道和泵壳之内，二者都必须 灌满，渣浆泵运行的过程中，通过叶轮叶片的旋转， 液体会随着一起旋转，由于受到离心力的影响，液体 最终会流出叶轮，在流出去的过程中，其速度能和压 力能都会增加，泵壳是液体流出的必经通道，在经过 泵壳之后，液体流入排出管道，并从排出管道流出去， 在液体都排空之后，叶轮的进口处会形成真空，我们 都知道，真空的大气压力是很大的，利用强大的真空 气压，剩余的液体会再次被吸入叶轮的进水口，按照 这样的方式，旋转的叶轮会连续将液体排出吸入，从 而达到使水流连续生成的目的。离心式渣浆泵的叶轮 旋转速度是所有渣浆泵中旋转速度最快的，其工作效 率也是最高的，因此，大多

4、数的企业都倾向于使用这 种类型的渣浆泵。二、离心式渣浆泵的主要过流件（一）吸入室吸入室的作用主要是把管道中的液体通过大气压 力吸入叶轮，吸入室的类型主要有圆环形吸入室、锥 形管吸入室和半螺旋形吸入室。圆环形吸入室具有轴 向尺寸短、结构简单的优点，但通过该类吸入室的液 体损失比较严重，这是其主要的缺点，锥形管吸入室 的结构也是相对简单的，其优点主要在于对叶轮入口 处液体的提速，而且可使流入叶轮前的液体分布均匀。 最后一种吸入室的优点在于液体进入叶轮时的流速比 较均匀，但其缺点是会降低泵的离心力。（二）压出室压出室是渣浆泵的重要过流件，该部件的主要任 务是回收流出的液体，并将液体引向排出口，从离心

5、 泵的整体性能来看，压出室主要是配合叶轮工作的， 从这个意义上讲，压出室的作用似乎并不大，但是， 一个性能很好的叶轮，若没有一个好的压出室与之配 合，那它的作用是没办法发挥的，在现实运用中，经 常出现由于叶轮与压出室配合不协调而出现的故障， 这足以看出压出室在整个渣浆泵运行过程中的重要地 位。压出室的结构一般有螺旋形、环形、扭曲式和流 道式，螺旋形压出室一般在单级泵中运用较多。（三）叶轮能量转换是叶轮的主要工作原理，叶轮的旋转一 般是通过电力带动的，通过电力产生的机械能，将需 要输送的液体在泵壳内进行旋转，最后再通过管道排 出，离心式渣浆泵的形式主要有开式、半开式、闭式 等。这三种型式的叶轮都

6、各有其优点，在实际运用的 性能也大不相同，企业一般根据自身产业特点选择不 同形式的叶轮。三、离心式渣浆泵的磨损理论分析（一）冲蚀磨损在渣浆泵工作的过程中，由于输送的浆体中既有 液体又有固体，液体在叶轮的带动下高速运动，固体 颗粒物随着液体的运动对叶轮等部件的表面进行冲击, 部件表面因此而产生磨损，这个过程就叫做冲蚀磨损， 冲蚀磨损需满足固体颗粒直径小于1mm和颗粒冲击 速度小于550m/s这两个前提条件，从渣浆泵发明至 今，许多科学家都对其材料的冲蚀磨损理论进行了研 究，但由于受到许多因素的影响，该理论到现在也未 形成一个完善的体系，国外一些著名的科学家也曾对 该理论进行过长时间的研究和分析，

7、虽然取得了一些 成效，但仍然存在一些缺陷和不足，从前人的研究成 果来看，冲蚀磨损理论可分为微切削磨损、变形复合 磨损和变形疲劳磨损三种，其中，微切削磨损是最常 见的一种形式，对于离心式渣浆泵来说，其磨损机理 与浆体中固体颗粒物的冲击速度、冲角和渣浆泵材料 的性能有关。（二）气蚀磨损气蚀磨损一般发生在叶轮出口的部位。一般叶轮 入口处的压力是最低的，当被吸入浆体的压力值与液 体汽化时的压力值相同时，液体就会发生气化现象， 从而产生汽化压力，由于汽化压力小于气泡外部的压 力，气泡会产生破裂现象，这就使泵壳内产生空隙， 这时液体会高速运动来填充空隙，从而对叶轮、蜗壳 等部位的表面产生强烈的冲击力，这种

8、冲击力不仅大, 而且是连续不断的，最终造成材料表面的磨蚀损伤， 气蚀磨损发生的条件是泵必须的汽蚀余量小于管路装 置的汽蚀余量，在离心式渣浆泵实际运行的过程中， 操作人员一般会通过调节浆体温度来防止气蚀磨损现 象的发生。（三）腐蚀磨损腐蚀磨损指的是由于泵壳内的物质与叶轮等摩擦 面发生化学反应而产生的磨损现象。腐蚀磨损一般是 在浆体中含有酸性或者碱性物质的情况下发生的，酸 碱性物质通常容易与渣浆泵的过流件发生化学方应， 从而对材料表面造成腐蚀，再加上固体颗粒物的冲击 作用，叶轮等部件表面就会发生严重的损失现象，腐 蚀磨损的种类很多，从性质上看，一般可分为化学腐 蚀和电化学腐蚀，其中发生频率较多的是电化学腐蚀 磨损。从磨损介质的不同来看，腐蚀磨损可分为氧化 磨损以及其它特殊介质造成的腐蚀磨损。要避免或减 少腐蚀磨损发生的几率，一般应从渣浆泵的润滑材料、 表面材质等方面进行改进。结语：综上所述，离心式渣浆泵作为离心泵的一种，其 主要工作原理是利用叶轮旋转所产生的离心力来达到 泵内浆体能量增加的目的。纵观国内外离心式渣浆泵 运用的现状，其主要问题表现在过流部件磨损严重， 要解决该问题，仍需相关科研人员的不断探索和努力。参考文献：周靖科.浅析对离心式渣浆泵运行中常见问题 的探讨j.商情,201