外文翻译---渣浆泵使用寿命问题

渣浆泵使用寿命问题

影响渣浆泵使用寿命的因素有很多，诸如：水力设计与浆体的吻合性，结构设计是否合理。过流部件材料的好坏，输送浆体的物理性质、固含物的粒径分布及平均粒径大小，选型的合理与否，现场使用状况等。如果将其归类则只有两个因素，即设计因素与选用因素。对选用因素可以在选型及使用中进行完善调整，变动起来相对较容易一些。当泵设计制造完成后，在使用中若发现有设计缺陷与不足，再调整则较为困难。由此可以看出设计时充分考虑设计因素对后期使用寿命影响的关键性和重要性。提高渣浆泵使用寿命可以有诸多方法，现从设计方面提高其使用寿命给予分析。

7.1优化水力设计方面

1. 采用先进的设计理论及模型

渣浆泵输送的大多是含有固含物的浆体。在实际工况中基本上没有均质浆体，在运行中固含物轨迹总会与载体的流线脱离，并对过流部件产生一定的撞击，从而形成磨损。因此在设计时首先考虑的是选择优良的水力模型，并采用先进的设计方法，如：两相流、二元流等较为先进的理论。依此设计的叶片曲线更符合浆体流动状态，减少了撞击和水力损失，可有效减轻磨损。

2. 选取合理的叶轮几何参数

1）. 叶片进口直径D1

叶片进口直径D1对渣浆泵的过流能力、过流部件的磨损能力及水力效率有一定影响。因此该数值的合理性选择，对渣浆泵的性能及使用寿命有密切关系。一般常用如下公式：

D1=K1(Q/n)1/3

式中： Q———渣浆泵清水流量，单位为m3/h；

n———渣浆泵设计转速，单位为r/min；

K1———系数，该数值大小对泵效率和吸入性能影响较大，过大过小都不利，一般取3.5～4.5。

叶片进口直径D1过小，减小过流断面积，这样则会使渣浆在叶片入口处流速加快，

固含物与载体产生严重脱离，不仅加大了容积损失，从而更会造成泵过流部件不均匀磨损加剧，严重降低渣浆泵过流部件的使用寿命。在考虑泵过流部件具有较高寿命的前提下，同时为使泵具有较高的效率，建议在设计时K1在3.5～4之间取值。

2）. 叶片宽度b

渣浆泵输送的浆体多为含有不同粒径组成的固含物，为减少固体颗粒对叶轮出口的磨损，在设计中应将叶轮出口宽度b稍微大于叶轮进口处宽度b1。这样可以加大过流截面积，使叶轮流道内相对速度减小，从而减轻叶轮的磨损。从另一个方面考虑，当输送含较大颗粒的浆体时，如：电厂除渣、洗煤厂混料泵。更需在设计取值基础上尽可能加大b1。在实际应用中可根据具体情况选取相应的公式计算取值。

3）. 叶片出口安放角β2

由于浆体中不同大小的颗粒在叶轮中的运动轨迹不尽相同，在设计时应充分了解浆体粒径组成及分布情况。小颗粒介质受离心力小，从而沿叶片工作面运动；大颗粒介质受较大的离心力，运动时远离叶片工作面。颗粒在蜗壳中的轨迹也是受离心力作用，这可从大量输送尾矿浆的离心泵更换下来的蜗壳得到验证。观察磨损的表面形状，有明显擦痕和凹坑是大颗粒介质运动留下的，一般在蜗壳流道远离叶轮外径处；输送精矿的蜗壳磨损后较均匀且光滑。大颗粒与小颗粒相比其运动轨迹的出口角明显偏大。

常用的β2 的范围是18°～24°，在设计输送含较大颗粒浆体的渣浆泵时，应将叶片出口安放角适当加大，这样能减少颗粒与片出口的磨损，从而可提高叶轮使用寿命。相反，若设计输送含较细小颗粒浆体的渣浆泵时，应将叶片出口安放角适当减小。

3. 选取合适的压水室形式

根据所输送浆体中固含物颗粒的不同，在渣浆泵压水室设计中，可选用螺旋型压水室、准螺旋型压水室和环形压水室。由于环形压水室具有结构对称、简单、不易造成颗粒的堵塞且容易制造的特点，最初选用该形式行设计的较多。为减缓过流部件的磨损，且使渣浆泵的效率较高。当渣浆泵ns＜100时，可将环形压水室设计成完全同心；当渣浆泵ns介于100～150之间时，可将环形压水室设计成半同心。为减轻磨损，降低水力损失，目前，渣浆泵压水室多设计成螺旋型或准螺旋型。

为了最大限度地提高过流部件使用寿命，渣浆泵压水室在设计时应考虑以下两点：1）. 基圆直径D3为了减轻隔舌处的磨损，可根据所输送浆体中固体颗粒的大小，适当增加隔舌和叶轮的间隙。该处间隙过小，容易因液流阻塞而引起噪声和振动，增加在隔舌处发生气蚀的可能。间隙的适当增大，不仅能减小叶轮外周流动的不均匀性，降低振动和噪声，而且可使泵效率有所提高。需注意的是：该间隙也不可过大，否则，既

增加径向尺寸，又因间隙处存在着旋转的液环流，消耗一定的能量，从而使泵的效率下降。通常取

D3=(1.03～1.08)D2

式中：D2———叶轮外径mm。高GnGSs和尺寸较小的泵取大值，反之取小值。

2）. 隔舌头部取较大半径且尽量圆滑压水室中浆体的运动情况与泵的工作点有关，在压水室中浆体运动有一个分岔点，分岔点的位置也与工作点有关。众所周知，只有在设计点时，分岔点在隔舌上。若工作点偏离设计点时，浆体就会绕流隔舌，形成脱流、涡流，并发生撞击。从而加剧隔舌的磨损。因此，为提高压水室的使用寿命，在设计时应将隔舌设计成取较大半径的圆头。

7.2设计中选择适用的材料

一种渣浆泵设计完成后，无论多高水平的水力结构设计，若选材不当很难实现在现场长时间稳定运行。因此，选择合适的材料来保证渣浆泵的使用寿命也显得尤为重要。在设计中主要从介质特性（PH值）、固体颗粒组成及物料性质等方面进行选择合适的材料。适于选用的材料有很多个系列，包括金属材料与非金属材料。

1. 考虑输送介质的PH值，如设计参数中分别含有Cl-、HO-、H+较多时，则应选择相应的耐蚀材料，如:GLH-5、C1、C3、不锈钢等类材料。从而实现其耐腐蚀、耐碱、耐酸特性。

2. 考虑浆体中固体颗粒的几何形状及粒径组成，若几何形状规则颗粒较小，且无锋利的杂物。此时可优选橡胶类、工程塑料等非金属材料，这样成本较低且使用寿命长。因这类材料有很好的耐磨性，只要材料表面不被异物划破，其使用寿命远大于金属材料。反之，当浆体中固体颗粒几何形状极不规则，粒径组成分布较广。此时应选用硬度高、耐磨性好的材料，如硬镍类、高铬铸铁类、陶瓷类材料，因这类材料是靠本身的硬度和致密的金相基体组织来实现抗击浆体中固体颗粒的磨损，即常说的“硬碰硬”。对介于两者之间的浆体可选用中耐磨材料。诸如普通耐磨钢类、耐磨球铁类、低铬类等材料。总之，在设计选材时应针对具体要适应的不同工况，选取不同类型的材料。只有这样才能做到“物尽其用”。

7.3合理采用结构

泵的结构型式可分为卧式和立式。卧式多是单级单吸悬臂式结构。立式包括工作部