雜質(zhì)泵的結(jié)構(gòu)

　　雜質(zhì)泵是用于輸送含有固體顆粒的液體，要求泵的過(guò)流部件耐磨蝕、為防止固相結(jié)晶堵塞，葉輪的葉片數(shù)較少，通常在2-8片之間。泵體常采用較寬的流道。為防止固體顆粒進(jìn)入軸封和防止外部空氣流入，軸封處采用清液作為封液，并要求軸封結(jié)構(gòu)可靠。泵的轉(zhuǎn)速一般不高，通常為1000-1500r/min。相應(yīng)地，泵的效率也較低。

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　　(1)葉輪和泵體設(shè)計(jì)

　　一般雜質(zhì)泵的葉輪用平行蓋板，漿體進(jìn)入葉輪后，在出口處由中心向兩側(cè)形成外旋渦，使葉輪的前后蓋板和內(nèi)襯嚴(yán)重磨損，這是造成過(guò)流部件壽命短的主要原因。沃曼泵設(shè)計(jì)的葉輪在出口處形成凹形，使葉輪兩側(cè)前后蓋板處的速度大于中間速度，漿體在出口處分成兩股流體，向中心旋轉(zhuǎn)，迫使顆粒向中心流動(dòng)造成內(nèi)旋渦狀，使兩側(cè)的濃度降低，從而減輕了泵體流道和兩側(cè)壁的磨損。

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　　(2)液下泵

　　液下泵的特點(diǎn)是占地小，無(wú)軸封，不會(huì)產(chǎn)生泄漏。該泵設(shè)有液下軸承，軸可以設(shè)計(jì)得較長(zhǎng)。液下軸承通常采用泵送液體自身潤(rùn)滑。當(dāng)介質(zhì)含固體顆粒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生磨蝕，使軸承的間隙加大引起振動(dòng)，所以僅適用于輸送清液的場(chǎng)合。當(dāng)輸送含固體顆粒液體時(shí)，會(huì)降低使用時(shí)間。合理的結(jié)構(gòu)是在泵底板上，采用兩個(gè)軸承支撐，取消液下軸承。磷酸料漿泵即采用這種懸臂式結(jié)構(gòu)。由于葉輪磨蝕不均勻，轉(zhuǎn)子不平衡度增加，通常在設(shè)計(jì)軸時(shí)，其強(qiáng)度和剛度都要取得較富裕些，將軸徑設(shè)計(jì)得粗一些。懸臂式液下泵常采用剛性軸，為避開(kāi)軸的臨界轉(zhuǎn)速，懸臂泵軸一般不宜過(guò)長(zhǎng)，否則需加粗。此外液下泵的轉(zhuǎn)速也選用低速型較好。

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　　(3)密封

　　離心雜質(zhì)泵主要有填料密封、副葉輪密封和機(jī)械密封等軸封型式。副葉輪密封的最大優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行可靠，但在設(shè)計(jì)中要求副葉輪的進(jìn)口壓力控制在一定范圍內(nèi)，沃曼泵規(guī)定應(yīng)小于10%的泵出口壓力。這種軸封型式不加軸封水，但使用副葉輪將增加功率消耗，一般為額定功率的5%左右。副葉輪必須與停車密封配合使用，常用的停車密封也為填料密封。

　　填料密封價(jià)格便宜，可靠性高，但在輸送含固體顆粒液體時(shí)，必須加軸封水沖洗。一般軸封水壓等于泵出口壓力加35kPa。

　　機(jī)械密封雖是一種廣泛應(yīng)用的密封形式，但在防止固體顆粒進(jìn)入摩擦副及摩擦副材質(zhì)的選擇等方面，有些問(wèn)題一時(shí)難以解決。在大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，效果也不理想。

　　為從國(guó)外引進(jìn)的磷酸裝置用泵的軸封，采用副葉輪密封加離心塊停車密封，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由于葉輪背葉片、副葉輪均在旋轉(zhuǎn)，液體在離心力作用下形成液環(huán)，在副葉輪輪轂處產(chǎn)生負(fù)壓，使液體不會(huì)外泄。與此同時(shí)，離心塊8在離心力作用下像傘一樣打開(kāi)，推動(dòng)執(zhí)行器4使之產(chǎn)生軸向位移。使密封環(huán)6與靜環(huán)座5脫開(kāi)，靜密封不起作用，但彈簧3被壓縮。當(dāng)泵停車時(shí)，離心塊復(fù)位，執(zhí)行器4、密封環(huán)6與靜環(huán)座5在彈簧力作用下緊密接觸，使靜密封處閉合封住液體，使液體不外漏。這套密封裝置雖然要消耗功率，使泵效率下降1%"-2%，但它允許采用較大的密封間隙，在密封含有固體顆粒的介質(zhì)時(shí)，能做到無(wú)泄漏，使用時(shí)間長(zhǎng)，密封可靠。

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　　(4)材料

　　雜質(zhì)泵過(guò)流部件可選用的材料較多，應(yīng)根據(jù)輸送漿體的物理性質(zhì)(顆粒組成、粒徑、形狀、硬度、濃度等)和化學(xué)性質(zhì)(酸、堿、油)而定。研究表明：金屬的磨損與固體顆粒(磨粒)的速度成正比;金屬的磨損率隨磨粒尺寸的增加而增加，即磨粒愈細(xì)，則磨蝕性愈小。金屬的磨損率還隨著磨粒硬度和濃度的增加而增大。

　　N型泵用材為：硬鎳l號(hào)、2號(hào)，適用于粗顆粒，有較好的抗磨蝕性;硬鎳4號(hào)對(duì)大顆粒、高應(yīng)力抗沖擊磨蝕能力較強(qiáng);Cr26、Cr28有較好的抗磨蝕、抗腐蝕能力;高碳15—2、低碳15-2屬Crl5M03的改良品種，其抗磨蝕能力更強(qiáng)。

　　耐磨蝕泵的金屬材料有：硬鎳l#，硬鎳4#，鉻27耐磨鑄鐵及Cr15M03。襯膠泵有最大速度的限制，超過(guò)此速度，磨粒就要切割橡膠，主要適用于無(wú)尖銳棱角的細(xì)微粒。橡膠有良好的耐磨蝕、耐腐蝕性能，常用的有天然橡膠和氯丁橡膠等。

　　對(duì)于強(qiáng)腐蝕性漿液，還可選用其它不銹鋼，如304、316和20號(hào)合金等，需與泵廠協(xié)商解決。