渣漿泵設(shè)計(jì)理論研究與應(yīng)用

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，用泵來(lái)傳輸各種漿液的情況普遍增多，渣漿泵在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是在渣漿泵的使用過(guò)程中，需要有效解決泵體由于設(shè)計(jì)缺陷或工作中的損耗影響而出現(xiàn)的問(wèn)題。文章基于對(duì)渣漿泵的使用經(jīng)驗(yàn)，就渣漿泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法提出了看法。

關(guān)鍵詞：渣漿泵；固液混合物；設(shè)備故障；工業(yè)生產(chǎn)；軸承 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TH311 文章編號(hào)：1009-2374（2017）01-0035-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.01.017

1 對(duì)渣漿泵的簡(jiǎn)析

1.1 名詞概述

渣漿泵是一種用于輸送固液混合物的泵，固液體有多種形式，如離心式、混流式、螺桿式等。我們所說(shuō)的渣漿泵實(shí)際是一種離心式的固液泵。渣漿泵適用于輸送腐蝕比較強(qiáng)，含堅(jiān)硬固體顆粒的固液混合物，比如礦漿、灰渣、水泥漿、砂礫等。主要適用于礦山、電廠、疏浚、冶金、化工及石油等行業(yè)領(lǐng)域。水泵除了抽水之外，還可以抽氣體、固體。水泵用電在國(guó)家總電量中所占比重很大，其節(jié)能情況對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有著重要影響。水泵不但在節(jié)能環(huán)節(jié)中起著積極作用，還在火力發(fā)電減排流程中也發(fā)揮著重要作用。渣漿泵不但比同類(lèi)產(chǎn)品節(jié)能3%～7%，還為大氣脫離霧霾“魔爪”做出了積極貢獻(xiàn)。

1.2 渣漿泵的性能

泵進(jìn)行性能試驗(yàn)最方便的介質(zhì)是清水，因此張江泵生產(chǎn)廠家一般僅向用戶(hù)提供泵的清水性能。一般來(lái)說(shuō)，用液柱高度表示的揚(yáng)程僅與液體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。同一臺(tái)泵輸送水、空氣、水銀等流體所產(chǎn)生的揚(yáng)程數(shù)值上是一樣的。在泵送漿體時(shí)，由于受漿體濃度、固體顆粒的大小、粘度等的影響，使得同一臺(tái)泵輸送清水與輸送漿體時(shí)揚(yáng)程和效率都會(huì)發(fā)生變化。與泵送清水相比，泵送高濃度粗顆粒的漿體時(shí)，泵的揚(yáng)程和效率有明顯的降低。泵送細(xì)顆粒漿體時(shí)，在有些情況下泵效率會(huì)有所提高。因此在渣漿泵的選型上除必須知道泵的清水性能之外，還要了解泵送漿體時(shí)泵的漿體性能與清水性能方面的區(qū)別。

1.3 渣漿泵的應(yīng)用

渣漿泵在洗煤工藝中的應(yīng)用較為普遍而廣泛，煤礦用什么泵呢？大部分人可能都知道是渣漿泵。那么渣漿泵是在洗煤廠中怎么運(yùn)用？作用又是什么呢？下面將闡述一下渣漿泵在洗煤工藝中的應(yīng)用。和介泵是將和介桶內(nèi)的介質(zhì)懸浮液抽送到旋流器內(nèi)，用于入洗原煤的分選；循環(huán)水泵是將濃縮池內(nèi)澄清后的清水抽送到水洗系統(tǒng)，用于脫介篩的脫介噴水和系統(tǒng)補(bǔ)水；底流泵是將濃縮池內(nèi)濃縮后的高濃度煤泥水抽送到水洗系統(tǒng)的煤泥攪拌內(nèi)；壓濾機(jī)入料泵是將煤泥攪拌桶內(nèi)的高濃度煤泥水抽送到快開(kāi)壓濾機(jī)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)煤泥和水的分離；濾液泵是將快開(kāi)壓濾機(jī)處理后的液濾回收至濾液桶內(nèi)，由濾液泵抽送到濃縮池內(nèi)。

2 渣漿泵的特點(diǎn)

ZJ型泵為軸向吸入、單級(jí)單吸、懸臂臥式離心渣漿泵，該型泵采用國(guó)際上先進(jìn)的固液兩相流理論，按最小損失原則設(shè)計(jì)。其過(guò)流部件的幾何形狀符合介質(zhì)的流動(dòng)狀態(tài)，減少了渦流和撞擊等局部與沿程水利損失，從而減輕了過(guò)流部件的磨損，提高了水力效率，降低了運(yùn)行噪音和振動(dòng)。該系列泵過(guò)流部件采用高硬合金鑄鐵，其材質(zhì)具有高抗磨性、抗腐蝕性、抗沖擊性能，從而使其壽命提高。此外，該系列泵采用動(dòng)力降壓，保證了漿體不外泄。

事物都有兩面性，渣漿泵在一定程度上肯定也存在著不足：一是在設(shè)計(jì)方面能力的不足，雖然目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有部分國(guó)有大型企業(yè)能夠?yàn)楹Ｍ獗闷髽I(yè)生產(chǎn)零部件了，但是這些設(shè)備卻很少用來(lái)加工國(guó)內(nèi)產(chǎn)品，這無(wú)疑是阻礙提高工作泵企業(yè)的設(shè)計(jì)能力；二是在技術(shù)創(chuàng)新方面的能力不足，縱觀國(guó)內(nèi)泵企業(yè)，絕大多數(shù)既不引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，也不創(chuàng)新加工工藝，這就導(dǎo)致這些企業(yè)盡管擁有現(xiàn)代化的設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)操作，但是和西方的鑄造企業(yè)比起來(lái)就相形見(jiàn)絀了。

3 渣漿泵的問(wèn)題處理

渣漿泵在日常工作中，由于泵體長(zhǎng)時(shí)間處在高速運(yùn)轉(zhuǎn)之中，難免會(huì)出現(xiàn)異?，F(xiàn)象或者其他問(wèn)題，當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能以最快的速度及時(shí)給予解決，是每一名技術(shù)人員應(yīng)該具備的素質(zhì)。本人根據(jù)這幾年對(duì)渣漿泵的維修檢修的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了一些渣漿泵在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常遇到的故障問(wèn)題和異?，F(xiàn)象，并將其發(fā)生的原因和解決方法進(jìn)行了歸納。具體內(nèi)容如下：

3.1 軸承發(fā)熱

主要有三種原因：一是潤(rùn)滑油過(guò)多、過(guò)少或變質(zhì)都會(huì)引起軸承發(fā)熱，應(yīng)當(dāng)調(diào)制合適油量及優(yōu)質(zhì)；二是檢查機(jī)組是否同心，調(diào)整泵與原動(dòng)機(jī)對(duì)中；三是假如振動(dòng)異常，應(yīng)檢查轉(zhuǎn)子是否平衡。

3.2 導(dǎo)致渣漿泵不輸出漿體的原因及處理方法

主要有七種原因：一是吸入管路或泵內(nèi)留有空氣，應(yīng)注滿(mǎn)液體后排出空氣；二是進(jìn)出口側(cè)管路閥門(mén)關(guān)閉或未移除盲板，應(yīng)開(kāi)啟閥門(mén)或者移去盲板；三是使用揚(yáng)程高于泵的最大揚(yáng)程或者更換揚(yáng)程高的泵；四是葉輪旋轉(zhuǎn)方向錯(cuò)誤，應(yīng)立即糾正電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向；五是吸上高度太高，應(yīng)降低增加進(jìn)口處的壓力；六是雜物堵塞或吸入管路小，應(yīng)立即清除堵塞物加大管徑；七是轉(zhuǎn)速不匹配，應(yīng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速達(dá)到符合要求。

3.3 導(dǎo)致流量揚(yáng)程不足的原因及處理方法

主要有四種原因：一是葉葉輪損壞，需更換同型號(hào)葉輪；二是密封環(huán)損壞過(guò)多，更換密封環(huán)及密封墊；三是進(jìn)、出口閥門(mén)未完全打開(kāi)，應(yīng)處于完全打開(kāi)狀態(tài)；四是介質(zhì)密度與泵的要求不符，應(yīng)重新核算。

3.4 密封泄漏嚴(yán)重的原因及處理方法

主要有三種原因：一是密封元件材料選擇不當(dāng)，應(yīng)更換合適的元件；二是嚴(yán)重磨損，更換磨損部件，并調(diào)整彈簧壓力；三是O型圈損壞，更換同型號(hào)O型圈。

3.5 電機(jī)過(guò)載的原因及處理方法

主要有四點(diǎn)原因：一是泵和原動(dòng)機(jī)（電機(jī)或柴油機(jī)等輸出端）不在水平位置，應(yīng)調(diào)整位置使兩者對(duì)中；二是介質(zhì)相對(duì)密度變大，應(yīng)改變操作工況或更換合適功率的電動(dòng)機(jī)；三是轉(zhuǎn)動(dòng)部分發(fā)生摩擦，需修復(fù)摩擦部位；四是裝置阻力變低，偏向大流量，應(yīng)關(guān)小排除閥以獲得標(biāo)牌上指定的流量。

4 使用中的注意事項(xiàng)

為了保證渣漿泵的正常使用和壽命，應(yīng)該進(jìn)行定期的檢查和保養(yǎng)。

一是對(duì)于單級(jí)泵或串聯(lián)泵的第一級(jí)要求壓力為0.2～0.3MPa，對(duì)于多級(jí)串聯(lián)泵的第二級(jí)及第二級(jí)以上泵注入的軸封水壓力為本級(jí)出口壓力的1.0～1.2倍。檢查水量大小的方法，一般是采用檢查軸封水管閥門(mén)開(kāi)啟度的方法。還有一種常用的方法是檢測(cè)調(diào)料箱溫度，如果溫度高，說(shuō)明供水量不足，反之則供水量充足；二是對(duì)于采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑調(diào)料的泵，每天應(yīng)定期加油2～3次，確保調(diào)料處于良好的潤(rùn)滑狀態(tài)；三是經(jīng)常檢查進(jìn)、出口水管系統(tǒng)中支撐機(jī)構(gòu)松動(dòng)情況，確保支撐牢靠，泵體不受支撐力；四是在日常的使用中還要多注意渣漿泵是否有損壞的部件，因?yàn)樵鼭{泵的部分部件比較容易損壞。如果發(fā)現(xiàn)要及時(shí)進(jìn)行維修或更換，更換時(shí)也要注意正確的裝配。

特別注意的是新安裝的以及檢修后的渣漿泵一定要先試好電機(jī)型號(hào)參數(shù)后，再穿上對(duì)輪肖子，一定不能讓電機(jī)帶動(dòng)泵出現(xiàn)反轉(zhuǎn)情況。但允許在電機(jī)停電情況下，管內(nèi)液體倒流使泵反轉(zhuǎn)。不過(guò)需注意的是，當(dāng)這個(gè)落差特別大時(shí)，一定要防止回水倒流控制泵突然反轉(zhuǎn)。

5 日常維護(hù)

5.1 盤(pán)根跑水原因分析

一是付葉輪必須完好無(wú)損，外圓及葉片不能磨損太大，否則起不到動(dòng)力密封作用；二是軸套必須基本完好，不能有較大磨損產(chǎn)生深凹槽；三是盤(pán)根必須按標(biāo)準(zhǔn)要求安裝4圈，型號(hào)規(guī)格必須相符，石棉墊必須經(jīng)油浸泡，盤(pán)根的切口必須錯(cuò)開(kāi)角度；四是軸封水壓力必須足夠，壓力=2/3P，為0.3～0.5MPa，盡量用清水保證水能注到填料箱內(nèi)，管頭不能堵塞。開(kāi)泵前3～5分鐘必須打開(kāi)軸封水，停泵3～5分鐘后關(guān)閉軸封水；五是日常維護(hù)需及時(shí)檢查盤(pán)根，發(fā)現(xiàn)漏水嚴(yán)重，要立即調(diào)節(jié)壓蓋螺栓，在開(kāi)車(chē)調(diào)節(jié)效果更好，盤(pán)根以點(diǎn)滴且不成線為最佳狀態(tài)，壓蓋調(diào)節(jié)到位后不能調(diào)節(jié)時(shí)，打開(kāi)壓蓋再加盤(pán)根，要定時(shí)按周期更換盤(pán)根；六是盤(pán)根松緊要合適，不能太緊，容易貓眼燒盤(pán)根，太緊時(shí)松開(kāi)壓蓋螺栓，千萬(wàn)不能用水沖洗盤(pán)根處，因?yàn)檩S套容易崩裂，驟冷驟熱對(duì)軸套不好。

5.2 日常操作須知

開(kāi)泵：一要先通下電、盤(pán)泵，確認(rèn)泵體正常才可通電啟動(dòng)；二要開(kāi)啟軸封水與冷卻水，將壓力值調(diào)整到規(guī)定值；三要將進(jìn)水閥門(mén)處于完全開(kāi)啟狀態(tài)；四要將出口閥門(mén)開(kāi)度調(diào)整到1/4；五要開(kāi)啟注水閥向泵內(nèi)注水；六要啟動(dòng)電機(jī)，待電機(jī)轉(zhuǎn)速正常，才能開(kāi)啟出口壓力表。在這種情況下，如果壓力表上面顯示穩(wěn)定，就可以開(kāi)啟出口閥門(mén)，根據(jù)實(shí)際情況要求來(lái)控制閥門(mén)開(kāi)啟程度。

停泵：一是在停泵前要抽放30分鐘左右的清水，這樣可以清洗泵殘留的雜務(wù)和管內(nèi)的煤泥；二是要關(guān)閉泵出口閥門(mén)和冷卻水管；三是要關(guān)閉泵進(jìn)口閥門(mén)，如果在出口閥門(mén)完全打開(kāi)的狀態(tài)下停泵，很容易造成泵的軸承或關(guān)鍵零件破損。

5.3 泵的密封

渣漿泵密封常常由于選型和使用不當(dāng)而出現(xiàn)許多故障，不僅降低了密封性能，嚴(yán)重的將導(dǎo)致渣漿泵停止工作。長(zhǎng)期的應(yīng)用實(shí)踐表明，只有通過(guò)科學(xué)選型和正確使用才能提高應(yīng)用渣漿泵密封的能力，從而提高渣漿泵運(yùn)行效率。渣漿泵一般采用填料密封、付葉輪密封和機(jī)械密封三種密封方式。

6 結(jié)語(yǔ)

總之，為了提高渣漿泵的可靠性、高效性，在渣漿泵運(yùn)行過(guò)程中要求每一名技術(shù)操作人員都要嚴(yán)格按照渣漿泵的操作規(guī)程正確的操作和使用，并且按時(shí)對(duì)其進(jìn)行日常的維護(hù)保養(yǎng)工作，能夠?qū)υ鼭{泵出現(xiàn)的故障和問(wèn)題及時(shí)給予解決，從而保證渣漿泵運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性、可靠性和高效性，更好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

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作者簡(jiǎn)介：王立博（1988-），男，河北邯鄲人，冀中能源峰峰集團(tuán)邯鄲洗選廠技術(shù)員，助理工程師，研究方向：設(shè)備維護(hù)。

（責(zé)任編輯：蔣建華）