多級(jí)離心泵的容積損失有密封環(huán)漏泄損失、平衡機(jī)構(gòu)漏泄損失和級(jí)間漏泄損失。級(jí)間漏泄損失已經(jīng)在前面的進(jìn)行詳細(xì)介紹過(guò),本文由長(zhǎng)沙多級(jí)泵廠家就只對(duì)密封環(huán)漏泄損失和平衡機(jī)構(gòu)漏泄損失進(jìn)行介紹,并設(shè)計(jì)出防止損失的方案。
一、密封環(huán)漏泄損失。在葉輪處,設(shè)有密封環(huán),在水泵工作時(shí),由于密封環(huán)兩側(cè)存在著壓力差,一側(cè)近似為葉輪出口壓力,一側(cè)為葉輪壓力,所以始終會(huì)有一部分液體從葉輪出口向葉輪漏泄。這部分液體在葉輪里獲得了能量,但液體并未送出,這樣就減少了水泵的供水量。漏泄液體的能量全部用到克服密封環(huán)阻力上了。顯然,密封環(huán)直徑Dw愈大,其兩側(cè)壓力相差愈懸殊,則泄漏量就愈大。對(duì)于定型的多級(jí)離心泵,為了減少漏泄量提高水泵的效率,應(yīng)在許可的情況下把密封環(huán)間隙縮小。一般總間隙近似取密封環(huán)直徑的0.002,如Dw=200毫米,則總間隙為0.40毫米。裝配時(shí),密封環(huán)不可偏心太大,否則,漏泄量也會(huì)增加。另外,可用增加密封環(huán)阻力的方法減少漏泄量,增加阻力的主要措施是將密封環(huán)制成迷宮、鋸齒形等,這同時(shí)也增加了密封環(huán)的密封長(zhǎng)度,了沿程阻力。密封環(huán)的漏泄,在某些情況下會(huì)引起葉輪的擾動(dòng),因此就要合理地設(shè)計(jì)密封環(huán)形式。
二、平衡機(jī)構(gòu)漏泄損失。在不少的多級(jí)離心泵中,都設(shè)有平衡軸向推力的機(jī)構(gòu):如平衡孔、平衡管、平衡盤(pán)等。由于在平衡機(jī)構(gòu)兩側(cè)存在著壓力差,因而也有一部分液體從高壓區(qū)域向低壓區(qū)域漏泄。平衡孔的漏泄會(huì)使多級(jí)離心泵的效率降低5%左右。在平衡盤(pán)機(jī)構(gòu)中,漏泄量占工作的3%,但
有些比此值大;為了減少漏泄損失,可在不影響平衡力的情況下減小平衡盤(pán)的直徑D。
輪中固體顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡的明確結(jié)論;并且采用統(tǒng)計(jì)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,確定顆粒在礦用多級(jí)泵葉輪進(jìn)口的運(yùn)動(dòng)參數(shù),可以為葉輪的設(shè)計(jì)和磨損研究提供有益的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果分析:粗、細(xì)顆粒對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡的影響對(duì)于密度大于水的顆粒,不論其顆粒大小如何,在從葉輪進(jìn)口至出口的運(yùn)動(dòng)中,都有向葉片工作面靠攏的趨勢(shì),只不過(guò)其靠攏的速度和位置不同。對(duì)于質(zhì)量小的細(xì)顆粒,其靠攏的速度較慢,一般集中于葉片出口區(qū)域和葉片相撞。隨著顆粒質(zhì)量,其靠攏的速度加快,與葉片相撞的位置向葉片進(jìn)口移動(dòng)。對(duì)于質(zhì)量大的粗顆粒,大都與葉片進(jìn)口部位相撞。大顆粒一進(jìn)入流道就離開(kāi)工作面,并不因?yàn)橘|(zhì)量大,而是與葉片頭部撞擊的結(jié)果。從葉片進(jìn)口處可以看出,由于慣性力作用,粗顆粒在葉片進(jìn)口處的相對(duì)運(yùn)動(dòng)角比細(xì)顆粒更小,更易向葉片頭部靠攏,與頭部相撞。其中一部分顆粒與葉片頭部相撞后,落到靠近葉片工田愛(ài)民,等:礦用多級(jí)泵泵葉輪中顆粒軌跡與磨損的關(guān)系作面的流道里,由于顆粒與葉片撞擊力的作用,顆粒離開(kāi)工作面運(yùn)動(dòng),不再與葉片出口工作面相撞。一部分顆粒和葉片頭部相撞后,暫時(shí)停止了前進(jìn),在這一段時(shí)間,這些顆粒和葉片進(jìn)口邊一起繞泵軸旋轉(zhuǎn),獲得一附加礦用多級(jí)泵力,而后落入靠近葉片背面的流道。細(xì)顆粒由于慣性較小,在葉片進(jìn)口不會(huì)集中向葉片頭部運(yùn)動(dòng),但在流道中運(yùn)動(dòng)時(shí)不斷偏向葉片工作面,使葉片出口處顆粒濃度,造成該處葉片嚴(yán)重磨損。這是由于顆粒進(jìn)入葉片區(qū)之前,要由軸向運(yùn)動(dòng)變?yōu)閺较蜻\(yùn)動(dòng),很多顆粒與后蓋板內(nèi)表面相撞??梢哉J(rèn)為碰撞是彈性的,能量損失很小,這樣碰撞前后的速度幾乎不變。但是反射角決定碰撞位置,由此造成顆粒進(jìn)口速度的平均值基本不變,而進(jìn)口角有一定的離散性。葉輪轉(zhuǎn)速的影響,葉輪轉(zhuǎn)速的提高,使顆粒軌跡的包角ψ的統(tǒng)計(jì)平均值加大,而顆粒的停留時(shí)間變短,隨著轉(zhuǎn)速的提高,顆粒的慣性加大,顆粒就更趨向葉片壓力面,從而其磨損。
通過(guò)對(duì)多級(jí)泵用機(jī)械密封的實(shí)際應(yīng)用和理論分析,提出了機(jī)械密封的實(shí)際密封效果不僅與機(jī)械密封自身的性能有關(guān),且與其它零部件提供的條件以及密封系統(tǒng)提供的條件有著重要的關(guān)系,因此在設(shè)計(jì)泵機(jī)組產(chǎn)品時(shí),要為機(jī)械密封的使用提供一個(gè)良好的外部條件。
目前機(jī)械密封在多級(jí)泵類(lèi)產(chǎn)品中的應(yīng)用非常廣泛,而隨著產(chǎn)品技術(shù)水平的提高和節(jié)約能源的要求,機(jī)械密封的應(yīng)用前景將更加廣泛。機(jī)械密封的密封效果將直接影響整機(jī)的運(yùn)行,尤其是在石油化工領(lǐng)域內(nèi),因存在易燃、易爆、易揮發(fā)、劇毒等介質(zhì),機(jī)械密封出現(xiàn)泄漏,將嚴(yán)重影響生產(chǎn)正常進(jìn)行,嚴(yán)重的還將出現(xiàn)重大安全事故。人們?cè)诜治鲑|(zhì)量故障原因時(shí),往往習(xí)慣在機(jī)械密封自身方面查找原因,例如:機(jī)械密封的選型是否合適,材料選擇是否正確,密封面的比壓是否正確,摩擦副的選擇是否合理等等。而很少在機(jī)械密封的外部條件方面去查找原因,例如:多級(jí)泵給機(jī)械密封創(chuàng)造的條件是否合適,系統(tǒng)的配置是否合適,而這些方面的原因往往是非常重要的
葉輪是多級(jí)泵的重要配件,在使用中多多少少會(huì)有一些損壞,所以要定期檢查維護(hù),如果磨損嚴(yán)重要注意更換。多級(jí)泵葉輪會(huì)受到泥沙的沖擊磨損,時(shí)間久了就會(huì)出現(xiàn)溝槽或是條痕,有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)腐蝕、出現(xiàn)裂紋,使葉輪變薄,影響其使用。
當(dāng)多級(jí)泵葉輪的處有較大的偏磨時(shí),應(yīng)該先替換新的葉輪。若對(duì)多級(jí)泵的功用和葉輪自身的強(qiáng)度影響不太大時(shí),應(yīng)用焊補(bǔ)的辦法進(jìn)行修補(bǔ)。在焊補(bǔ)后要在用砂輪將其打平,并做衡的實(shí)驗(yàn)。在替換
葉輪的軸流泵葉片時(shí),將一同替換掉,在替換多級(jí)泵葉輪前應(yīng)對(duì)每個(gè)葉片進(jìn)行稱(chēng)重,注意葉片的裝置的共同點(diǎn),避免軸流泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振蕩。
葉輪的使用要注意這些磨損或腐蝕,定期修復(fù)或者更換,以免影響葉輪的使用,從而導(dǎo)致多級(jí)泵的性能下降。有些磨損沖擊是不可避免的,但是只要注意細(xì)節(jié)、維護(hù)好,就能有效延長(zhǎng)使用壽命。