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杂质泵结构及密封形式

杂质泵结构及密封形式
时间:2015-04-01
杂质泵的结构 杂质泵是用于输送含有固体颗粒的液体,要求泵的过流部件耐磨蚀、为防止固相结晶堵塞,叶轮的叶片数较少,通常在2-8片之间。泵体常采用较宽的流道。为防止固体颗粒进入轴封和防止外部空气流入,轴封处

  杂质泵的结构

  杂质泵是用于输送含有固体颗粒的液体,要求泵的过流部件耐磨蚀、为防止固相结晶堵塞,叶轮的叶片数较少,通常在2-8片之间。泵体常采用较宽的流道。为防止固体颗粒进入轴封和防止外部空气流入,轴封处采用清液作为封液,并要求轴封结构可靠。泵的转速一般不高,通常为1000-1500r/min。相应地,泵的效率也较低。

  (1)叶轮和泵体设计

  一般杂质泵的叶轮用平行盖板,浆体进入叶轮后,在出口处由中心向两侧形成外旋涡,使叶轮的前后盖板和内衬严重磨损,这是造成过流部件寿命短的主要原因。沃曼泵设计的叶轮在出口处形成凹形,使叶轮两侧前后盖板处的速度大于中间速度,浆体在出口处分成两股流体,向中心旋转,迫使颗粒向中心流动造成内旋涡状,使两侧的浓度降低,从而减轻了泵体流道和两侧壁的磨损。

  (2)液下泵

液下泵的特点是占地小,无轴封,不会产生泄漏。该泵设有液下轴承,轴可以设计得较长。液下轴承通常采用泵送液体自身润滑。当介质含固体颗粒时,会产生磨蚀,使轴承的间隙加大引起振动,所以仅适用于输送清液的场合。当输送含固体颗粒液体时,会降低使用时间。合理的结构是在泵底板上,采用两个轴承支撑,取消液下轴承。磷酸料浆泵即采用这种悬臂式结构。由于叶轮磨蚀不均匀,转子不平衡度增加,通常在设计轴时,其强度和刚度都要取得较富裕些,将轴径设计得粗一些。悬臂式液下泵常采用刚性轴,为避开轴的临界转速,悬臂泵轴一般不宜过长,否则需加粗。此外液下泵的转速也选用低速型较好。

耐腐蚀液下泵

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  (3)密封

  离心杂质泵主要有填料密封、副叶轮密封和机械密封等轴封型式。副叶轮密封的最大优点是运行可靠,但在设计中要求副叶轮的进口压力控制在一定范围内,沃曼泵规定应小于10%的泵出口压力。这种轴封型式不加轴封水,但使用副叶轮将增加功率消耗,一般为额定功率的5%左右。副叶轮必须与停车密封配合使用,常用的停车密封也为填料密封。

  填料密封价格便宜,可靠性高,但在输送含固体颗粒液体时,必须加轴封水冲洗。一般轴封水压等于泵出口压力加35kPa。

  机械密封虽是一种广泛应用的密封形式,但在防止固体颗粒进入摩擦副及摩擦副材质的选择等方面,有些问题一时难以解决。在大多数应用场合,效果也不理想。

  为从国外引进的磷酸装置用泵的轴封,采用副叶轮密封加离心块停车密封,运转时由于叶轮背叶片、副叶轮均在旋转,液体在离心力作用下形成液环,在副叶轮轮毂处产生负压,使液体不会外泄。与此同时,离心块8在离心力作用下像伞一样打开,推动执行器4使之产生轴向位移。使密封环6与静环座5脱开,静密封不起作用,但弹簧3被压缩。当泵停车时,离心块复位,执行器4、密封环6与静环座5在弹簧力作用下紧密接触,使静密封处闭合封住液体,使液体不外漏。这套密封装置虽然要消耗功率,使泵效率下降1%"-2%,但它允许采用较大的密封间隙,在密封含有固体颗粒的介质时,能做到无泄漏,使用时间长,密封可靠。

  (4)材料

  杂质泵过流部件可选用的材料较多,应根据输送浆体的物理性质(颗粒组成、粒径、形状、硬度、浓度等)和化学性质(酸、碱、油)而定。研究表明:金属的磨损与固体颗粒(磨粒)的速度成正比;金属的磨损率随磨粒尺寸的增加而增加,即磨粒愈细,则磨蚀性愈小。金属的磨损率还随着磨粒硬度和浓度的增加而增大。

  N型泵用材为:硬镍l号、2号,适用于粗颗粒,有较好的抗磨蚀性;硬镍4号对大颗粒、高应力抗冲击磨蚀能力较强;Cr26、Cr28有较好的抗磨蚀、抗腐蚀能力;高碳15—2、低碳15-2属Crl5M03的改良品种,其抗磨蚀能力更强。

  耐磨蚀泵的金属材料有:硬镍l#,硬镍4#,铬27耐磨铸铁及Cr15M03。衬胶泵有最大速度的限制,超过此速度,磨粒就要切割橡胶,主要适用于无尖锐棱角的细微粒。橡胶有良好的耐磨蚀、耐腐蚀性能,常用的有天然橡胶和氯丁橡胶等。

  对于强腐蚀性浆液,还可选用其它不锈钢,如30431620号合金等,需与泵厂协商解决。

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