渣浆泵的工作原理
离心式的泵(包括渣浆泵)的工作过程,实际上是一个能量传递和转化的过程。它将电动机高速旋转的机械能,通过泵的叶片传递并转化为被抽升流体的压能和动能。
离心泵的主要工作部件是叶轮和机壳,机壳内的叶轮装置位于轴上,并与原动机连接形成一个整体。当原动机机带动叶轮旋转时,叶轮中的叶片迫使流体旋转,即叶片对流体沿它的运动方向做功,从而迫使流体的压力势能和动能增加。与此同时,流体在惯性力的作用下,从中心向叶轮边缘流去,并以很高的的速度流出叶轮,进入压出室,再经扩散管排出,这个过程称为压水过程。同时,由于叶轮中心的流体流向边缘,在叶轮中心形成低压区,当它具有足够的真空时,在吸入端压强的作用下(一般是大气压强),流体经吸入室进入叶轮,这个过程称为吸水过程。由于叶轮连续的旋转,流体也就连续的排出、吸入,形成连续的工作。
首先讲述一下离心泵和渣浆泵的关系,然后渣浆泵原理也就自然清晰了。离心概念是从泵原来来讲的。泵有许多种,依据不同的角度可划分几十个类别。离心泵是从泵的工作原理上划分,是通过离心力作用来达到给输送介质增压的过程。另外还有常见的种类包括螺杆原理,柱塞原理等可以划分出不同于离心原理的泵。说完离心泵概念,再说渣浆泵,渣浆泵又是从另外一个角度来划分泵的,即从输送介质来划分的。顾名思义,渣浆泵输送的是含有渣滓的固体颗粒与水的混合物。但从原理上讲渣浆泵属于离心泵的一种。这样这两个概念就讲清楚了。
渣浆泵的基本构成和制造材料
渣浆泵及其过流件和易损件是水泵备件中常见的类别,当水泵所需处理介质含有一定数量的固体颗粒,介质就会对水泵备件的过流部件有磨损性,这时水泵的过流部件就需要采用耐磨材料制造,这样的水泵就是渣浆泵。
渣浆泵的适用范围较广,如选矿厂、发电厂、氧化铝厂、铜厂等矿业企业都会使用到渣浆泵,其主要作用是为旋流器、磁选浮选等设备输送料浆。渣浆泵的主要结构分为泵体、轴封和传动三个部分。
一.渣浆泵的泵体
渣浆泵所采用的多为双泵壳结构,由泵体和泵盖组成外泵壳结构,叶轮、护套、前护板、后护板组成内泵壳结构。渣浆泵外泵壳结构的制造材料有灰铁、球铁、铸钢三种,内泵壳结构也被称为水泵的过流部件,制造材料也有三种,分别是KMTBCr26、Cr15Mo3和橡胶。
渣浆泵的内泵壳结构也就是过流部件,在泵备件的核心制造成本中所占比例很高,这也就意味着它代表了渣浆泵的核心质量水平,是选择渣浆泵时应首先考察的部分。
泵备件的过流部件制造材料中,KMTBCr26金属晶粒细密、耐磨性好、性价比较高,目前70%的渣浆泵过流部件都使这种材质。Cr15Mo3材质制造的过流部件虽然耐磨性更高、硬度更好,使用寿命能达到KMTBCr26的1.5倍,但其成本更高达到KMTBCr26的2倍,故而性价比较低、使用范围较小。橡胶在三种制造材料中耐腐蚀性更好,当介质中含有固体颗粒圆滑、无尖角、渣浆泵的扬程不超过40米时,适宜选择橡胶制造的过流部件。
二.渣浆泵的轴封
渣浆泵的轴封分为填料密封、副叶轮密封、机械密封三种。
1.渣浆泵的填料密封
渣浆泵的填料密封是靠填料和轴套之间的软硬磨合起到密封效果的,填料密封需要加轴封水,轴封水的压力必须超过渣浆泵出口压力1.5公斤,此种密封方式在选矿厂、洗煤厂应用广泛。
2.渣浆泵的副叶轮密封
渣浆泵的副叶轮密封是靠副叶轮产生的压力起到密封效果的,要求渣浆泵的倒灌压力不超过渣浆泵出口压力15%,当用户水资源匮乏时采用这种密封方式。
3.渣浆泵的机械密封
渣浆泵的机械密封靠机械密封的动静环紧密摩擦起到密封效果的,机械密封分又分为无注水式机械密封、注水式外冲洗机械密封、注水式内冲洗机械密封三种。无注水式机械密封不需要加轴封水,使用寿命约4000小时;注水式外冲洗机械密封需要加轴封水,轴封水压力1.5公斤,使用寿命约6000小时;注水式内冲洗机械密封需要加轴封水,轴封水压力要超过渣浆泵出口压力1.5公斤,使用寿命约8000小时。
三.渣浆泵的传动部分
渣浆泵的传动部分由泵轴、轴承、轴承箱组成。在对轴承润滑时我们可以采用干油润滑和稀油润滑两种方式,一般来说在渣浆泵输送介质温度较高或渣浆泵的规模较大的情况下,需要采用稀油润滑并加强制冷却水。
ZQ渣浆泵机械密封安装时极易出现问题,动、静环摩擦副配合面在安装之前或安装过程中可能已经变形、擦伤或开裂,端面间夹杂污物或杂质,弹簧弹力不均造成端面不平等原因都会引起机封失效。机械密封安装调试好后,一般要进行静压试验,观察泄漏量。如泄漏量较小,多为动环或静环密封圈存在问题;泄漏量较大时,则表明动、静环摩擦副问存在问题。在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上,潜水排污泵潜水渣浆泵,再手动盘车观察,若泄漏量无明显变化则静、动环密封圈有问题;如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题;如泄漏介质沿轴向喷射,则动环密封圈存在问题居多,泄漏介质向四周喷射或从水冷却孔中漏出,则多为静环密封圈失效。此外,泄漏通道也可同时存在,但一般有主次区别,只要观察细致,熟悉结构,一定能正确判断。
ZQ渣浆泵机封装配时应注意以下问题:
弹簧压缩量适度。弹簧压缩量过大,可导致摩擦副急剧磨损,瞬间烧损过度压缩使弹簧失去调节动环端面的能力,导致密封失效
;弹簧压缩量过度易导致疲劳损坏,使动环密封圈变形,影响密封效果。
动环密封圈松紧适当。动环密封圈过紧,会加剧密封圈与轴套间的磨损,过早的泄漏,也会增大动环轴向调整、移动的阻力,在工况变化频繁时无法适时进行调整。
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