渣浆泵设计理论研究与应用

2017-03-24王立博

中国高新技术企业 2017年1期

摘要：随着科学技术的不断进步，用泵来传输各种浆液的情况普遍增多，渣浆泵在工业生产中得到了广泛的应用。但是在渣浆泵的使用过程中，需要有效解决泵體由于设计缺陷或工作中的损耗影响而出现的问题。文章基于对渣浆泵的使用经验，就渣浆泵在运转过程中出现的问题及解决方法提出了看法。

关键词：渣浆泵；固液混合物；设备故障；工业生产；轴承文献标识码：A

中图分类号：TH311 文章编号：1009-2374（2017）01-0035-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.01.017

1 对渣浆泵的简析

1.1 名词概述

渣浆泵是一种用于输送固液混合物的泵，固液体有多种形式，如离心式、混流式、螺杆式等。我们所说的渣浆泵实际是一种离心式的固液泵。渣浆泵适用于输送腐蚀比较强，含坚硬固体颗粒的固液混合物，比如矿浆、灰渣、水泥浆、砂砾等。主要适用于矿山、电厂、疏浚、冶金、化工及石油等行业领域。水泵除了抽水之外，还可以抽气体、固体。水泵用电在国家总电量中所占比重很大，其节能情况对国民经济有着重要影响。水泵不但在节能环节中起着积极作用，还在火力发电减排流程中也发挥着重要作用。渣浆泵不但比同类产品节能3%～7%，还为大气脱离雾霾“魔爪”做出了积极贡献。

1.2 渣浆泵的性能

泵进行性能试验最方便的介质是清水，因此张江泵生产厂家一般仅向用户提供泵的清水性能。一般来说，用液柱高度表示的扬程仅与液体的运动状态有关。同一台泵输送水、空气、水银等流体所产生的扬程数值上是一样的。在泵送浆体时，由于受浆体浓度、固体颗粒的大小、粘度等的影响，使得同一台泵输送清水与输送浆体时扬程和效率都会发生变化。与泵送清水相比，泵送高浓度粗颗粒的浆体时，泵的扬程和效率有明显的降低。泵送细颗粒浆体时，在有些情况下泵效率会有所提高。因此在渣浆泵的选型上除必须知道泵的清水性能之外，还要了解泵送浆体时泵的浆体性能与清水性能方面的区别。

1.3 渣浆泵的应用

渣浆泵在洗煤工艺中的应用较为普遍而广泛，煤矿用什么泵呢？大部分人可能都知道是渣浆泵。那么渣浆泵是在洗煤厂中怎么运用？作用又是什么呢？下面将阐述一下渣浆泵在洗煤工艺中的应用。和介泵是将和介桶内的介质悬浮液抽送到旋流器内，用于入洗原煤的分选；循环水泵是将浓缩池内澄清后的清水抽送到水洗系统，用于脱介筛的脱介喷水和系统补水；底流泵是将浓缩池内浓缩后的高浓度煤泥水抽送到水洗系统的煤泥搅拌内；压滤机入料泵是将煤泥搅拌桶内的高浓度煤泥水抽送到快开压滤机内，实现煤泥和水的分离；滤液泵是将快开压滤机处理后的液滤回收至滤液桶内，由滤液泵抽送到浓缩池内。

2 渣浆泵的特点

ZJ型泵为轴向吸入、单级单吸、悬臂卧式离心渣浆泵，该型泵采用国际上先进的固液两相流理论，按最小损失原则设计。其过流部件的几何形状符合介质的流动状态，减少了涡流和撞击等局部与沿程水利损失，从而减轻了过流部件的磨损，提高了水力效率，降低了运行噪音和振动。该系列泵过流部件采用高硬合金铸铁，其材质具有高抗磨性、抗腐蚀性、抗冲击性能，从而使其寿命提高。此外，该系列泵采用动力降压，保证了浆体不外泄。

事物都有两面性，渣浆泵在一定程度上肯定也存在着不足：一是在设计方面能力的不足，虽然目前国内已经有部分国有大型企业能够为海外泵企业生产零部件了，但是这些设备却很少用来加工国内产品，这无疑是阻碍提高工作泵企业的设计能力；二是在技术创新方面的能力不足，纵观国内泵企业，绝大多数既不引进国外先进技术，也不创新加工工艺，这就导致这些企业尽管拥有现代化的设备，能够实现自动操作，但是和西方的铸造企业比起来就相形见绌了。

3 渣浆泵的问题处理

渣浆泵在日常工作中，由于泵体长时间处在高速运转之中，难免会出现异常现象或者其他问题，当出现问题时能以最快的速度及时给予解决，是每一名技术人员应该具备的素质。本人根据这几年对渣浆泵的维修检修的经验，总结了一些渣浆泵在运行过程中经常遇到的故障问题和异常现象，并将其发生的原因和解决方法进行了归纳。具体内容如下：

3.1 轴承发热

主要有三种原因：一是润滑油过多、过少或变质都会引起轴承发热，应当调制合适油量及优质；二是检查机组是否同心，调整泵与原动机对中；三是假如振动异常，应检查转子是否平衡。

3.2 导致渣浆泵不输出浆体的原因及处理方法

主要有七种原因：一是吸入管路或泵内留有空气，应注满液体后排出空气；二是进出口侧管路阀门关闭或未移除盲板，应开启阀门或者移去盲板；三是使用扬程高于泵的最大扬程或者更换扬程高的泵；四是叶轮旋转方向错误，应立即纠正电机旋转方向；五是吸上高度太高，应降低增加进口处的压力；六是杂物堵塞或吸入管路小，应立即清除堵塞物加大管径；七是转速不匹配，应调节转速达到符合要求。

3.3 导致流量扬程不足的原因及处理方法

主要有四种原因：一是叶叶轮损坏，需更换同型号叶轮；二是密封环损坏过多，更换密封环及密封垫；三是进、出口阀门未完全打开，应处于完全打开状态；四是介质密度与泵的要求不符，应重新核算。

3.4 密封泄漏严重的原因及处理方法

主要有三种原因：一是密封元件材料选择不当，应更换合适的元件；二是严重磨损，更换磨损部件，并调整弹簧压力；三是O型圈损坏，更换同型号O型圈。

3.5 电机过载的原因及处理方法

主要有四点原因：一是泵和原动机（电机或柴油机等输出端）不在水平位置，应调整位置使两者对中；二是介质相对密度变大，应改变操作工况或更换合适功率的电动机；三是转动部分发生摩擦，需修复摩擦部位；四是装置阻力变低，偏向大流量，应关小排除阀以获得标牌上指定的流量。

4 使用中的注意事项

为了保证渣浆泵的正常使用和寿命，应该进行定期的检查和保养。

一是對于单级泵或串联泵的第一级要求压力为0.2～0.3MPa，对于多级串联泵的第二级及第二级以上泵注入的轴封水压力为本级出口压力的1.0～1.2倍。检查水量大小的方法，一般是采用检查轴封水管阀门开启度的方法。还有一种常用的方法是检测调料箱温度，如果温度高，说明供水量不足，反之则供水量充足；二是对于采用润滑脂润滑调料的泵，每天应定期加油2～3次，确保调料处于良好的润滑状态；三是经常检查进、出口水管系统中支撑机构松动情况，确保支撑牢靠，泵体不受支撑力；四是在日常的使用中还要多注意渣浆泵是否有损坏的部件，因为渣浆泵的部分部件比较容易损坏。如果发现要及时进行维修或更换，更换时也要注意正确的装配。

特别注意的是新安装的以及检修后的渣浆泵一定要先试好电机型号参数后，再穿上对轮肖子，一定不能让电机带动泵出现反转情况。但允许在电机停电情况下，管内液体倒流使泵反转。不过需注意的是，当这个落差特别大时，一定要防止回水倒流控制泵突然反转。

5 日常维护

5.1 盘根跑水原因分析

一是付叶轮必须完好无损，外圆及叶片不能磨损太大，否则起不到动力密封作用；二是轴套必须基本完好，不能有较大磨损产生深凹槽；三是盘根必须按标准要求安装4圈，型号规格必须相符，石棉垫必须经油浸泡，盘根的切口必须错开角度；四是轴封水压力必须足够，压力=2/3P，为0.3～0.5MPa，尽量用清水保证水能注到填料箱内，管头不能堵塞。开泵前3～5分钟必须打开轴封水，停泵3～5分钟后关闭轴封水；五是日常维护需及时检查盘根，发现漏水严重，要立即调节压盖螺栓，在开车调节效果更好，盘根以点滴且不成线为最佳状态，压盖调节到位后不能调节时，打开压盖再加盘根，要定时按周期更换盘根；六是盘根松紧要合适，不能太紧，容易猫眼烧盘根，太紧时松开压盖螺栓，千万不能用水冲洗盘根处，因为轴套容易崩裂，骤冷骤热对轴套不好。

5.2 日常操作须知

开泵：一要先通下电、盘泵，确认泵体正常才可通电启动；二要开启轴封水与冷却水，将压力值调整到规定值；三要将进水阀门处于完全开启状态；四要将出口阀门开度调整到1/4；五要开启注水阀向泵内注水；六要启动电机，待电机转速正常，才能开启出口压力表。在这种情况下，如果压力表上面显示稳定，就可以开启出口阀门，根据实际情况要求来控制阀门开启程度。

停泵：一是在停泵前要抽放30分钟左右的清水，这样可以清洗泵残留的杂务和管内的煤泥；二是要关闭泵出口阀门和冷却水管；三是要关闭泵进口阀门，如果在出口阀门完全打开的状态下停泵，很容易造成泵的轴承或关键零件破损。

5.3 泵的密封

渣浆泵密封常常由于选型和使用不当而出现许多故障，不仅降低了密封性能，严重的将导致渣浆泵停止工作。长期的应用实践表明，只有通过科学选型和正确使用才能提高应用渣浆泵密封的能力，从而提高渣浆泵运行效率。渣浆泵一般采用填料密封、付叶轮密封和机械密封三种密封方式。

6 结语

总之，为了提高渣浆泵的可靠性、高效性，在渣浆泵运行过程中要求每一名技术操作人员都要严格按照渣浆泵的操作规程正确的操作和使用，并且按时对其进行日常的维护保养工作，能够对渣浆泵出现的故障和问题及时给予解决，从而保证渣浆泵运转的安全性、可靠性和高效性，更好地为工业生产服务。

参考文献

[1] 王安利.渣浆泵的操作规程与设计[M].石家庄：河

北科学技术出版社，2002.

[2] 张为民.固液两相流动及在涡轮机械中的数值模拟

[M].北京：中国水利水电出版社，1981.

[3] 王春丽.渣浆泵维护管理手册[M].北京：化工工业

出版社，2002.