一種塑料離心泵葉輪的改進(jìn)設(shè)計(jì)

汪衛(wèi)平

摘 要：介紹一種氟塑料離心泵襯塑葉輪新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用整體骨架結(jié)構(gòu)，增加葉輪的強(qiáng)度，提高了葉輪使用壽命，有利于確保塑料離心泵長期高效的運(yùn)行，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約能源。

關(guān)鍵詞：氟塑料;離心泵;葉輪;骨架

1 前言

離心泵因其輸送液體能力大，流量均勻穩(wěn)定，使用方便，造價(jià)低，具有極其廣泛的應(yīng)用。離心泵所用的材料種類包括鑄鐵、不銹鋼、塑料等。對于輸送強(qiáng)腐蝕性的酸、堿、鹽等介質(zhì)，過流部件主要是用氟塑料，泵體采用塑料，葉輪及泵蓋均采用金屬嵌件外包氟塑料合金壓制成型，軸封采用先進(jìn)的外裝式波紋管機(jī) 械密封，靜環(huán)選用99.9%氧化鋁陶瓷，動(dòng)環(huán)采用四氟填充材料，其特點(diǎn)是耐腐耐磨密封性好。

離心泵送介質(zhì)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中極為普遍，但是在特殊行業(yè)輸送的介質(zhì)對泵過流部件的材質(zhì)及結(jié)構(gòu)要求極為嚴(yán)格。有些領(lǐng)域需要泵送特殊成分的介質(zhì)，如寶鋼、鞍鋼等大型鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)高檔冷軋汽車用板材或高端硅鋼板時(shí)需要泵輸送酸洗液，其成分為20%濃鹽酸或氫氟酸等混合酸，溫度為80℃-100℃，輸送介質(zhì)的流量達(dá)到250m3/h，揚(yáng)程較高達(dá)到100m，普通材料的金屬泵無法使用，極少數(shù)特殊材料的金屬泵勉強(qiáng)可以使用，但也因使用壽命短、成本高而無實(shí)際使用價(jià)值。一般都使用塑料泵，但塑料泵的缺點(diǎn)是受壓力和溫度的影響易變形，特別是葉輪，從而造成泵的損壞，不僅浪費(fèi)了資源同時(shí)還造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。

因此，氟塑料離心泵和金屬材質(zhì)的離心泵相比雖然拓寬了其使用范圍，但其塑料材質(zhì)的強(qiáng)度與金屬相比要弱很多，特別是其關(guān)鍵部件——葉輪，該部件的強(qiáng)度直接影響了泵的使用壽命。

2 現(xiàn)有氟塑料離心泵葉輪結(jié)構(gòu)的缺陷

目前，氟塑料離心泵的葉輪一般采用全塑或局部金屬骨架外包塑料（如圖一、圖二），通過模壓或注塑來完成成型。這種結(jié)構(gòu)的葉輪主要適用于流量較?。ㄒ话悴淮笥?00m3/h），揚(yáng)程較低（一般不高于50m）的場合。如果超出以上使用范圍，往往會(huì)出現(xiàn)以下現(xiàn)象，導(dǎo)致泵損壞，無法正常使用。

2.1 襯塑葉輪葉片及前蓋板撕裂;

2.2 葉輪骨架與塑料分離;

2.3 葉輪前、后蓋板因?yàn)榻橘|(zhì)溫度等原因而變形，導(dǎo)致葉片出口堵塞;

2.4 易泄漏點(diǎn)較多，葉輪與葉輪螺母及葉輪與軸套連接處在高壓力和受熱的情況下易產(chǎn)生變形，造成泄漏，導(dǎo)致軸和葉輪金屬骨架部分腐蝕。

由此可以看出，塑料離心泵在大流量，高揚(yáng)程的情況下使用極易損壞葉輪，導(dǎo)致泵無法使用。

3 改進(jìn)后氟塑料離心泵葉輪結(jié)構(gòu)

3.1 改進(jìn)后氟塑料離心泵的整體結(jié)構(gòu)，將葉輪、軸套與介質(zhì)接觸部分做成一整體（如圖三、圖四），葉輪與泵軸聯(lián)接采用莫氏錐度配合，用加長螺栓進(jìn)行聯(lián)接固定，將機(jī)械密封直接裝在葉輪上，維修時(shí)也不用拆下泵軸，既減少了泄漏點(diǎn)，也降低了維修成本。

3.2 改進(jìn)后氟塑料離心泵葉輪內(nèi)部骨架具有整體性，前蓋板、葉片、后蓋板處均有金屬骨架內(nèi)襯，因此葉輪就既具有了金屬的強(qiáng)度又具有了塑料的耐腐蝕性;并且骨架上有多處加強(qiáng)孔，在金屬骨架包塑后的葉輪，整體強(qiáng)度得到提高，加強(qiáng)孔的可以提高外包塑料和內(nèi)襯骨架結(jié)合的牢固性，保證泵在使用過程中傳遞較大的扭矩而不會(huì)出現(xiàn)二者脫離、塑料開裂等現(xiàn)象，使輸送介質(zhì)的流量達(dá)到200m3/h，揚(yáng)程達(dá)到100m。

4 結(jié)語

綜上所述，改進(jìn)后的泵可以廣泛運(yùn)用在石油化工、制酸制堿、有色金屬冶煉、鋼鐵冷軋板的酸洗、酸再生以及農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥、造紙等行業(yè)，特別是在有些金屬泵無法滿足現(xiàn)場工況條件的情況且下優(yōu)勢顯得尤其突出。通過用戶現(xiàn)場使用發(fā)現(xiàn)，葉輪改進(jìn)后的氟塑料離心泵與前者相比的結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

4.1 葉輪的整體使用壽命提高，極大地有利于保持離心泵長期高效運(yùn)行，提高生產(chǎn)效率、節(jié)約資源。

4.2 葉輪損壞頻率降低，延長了維修周期，減少了用戶的維修費(fèi)用，降低泵運(yùn)行消耗成本，減少因停機(jī)造成的生產(chǎn)損失，效益顯著。

（安徽凱特泵業(yè)有限公司，安徽 宣城 242500）