葉輪泵過流與磨損問題解析

　　各種離心泵的結(jié)構(gòu)雖有不同,但主要零部件均基本相同,不外是:泵殼、葉輪、泵蓋、密封件與泵軸等。圖13-1所示是一種半開式葉輪泵的葉輪、泵殼與泵蓋的實(shí)物照片。在這三個(gè)部件的易磨損部位,均真空熔結(jié)有一層耐磨、耐蝕的合金涂層。如圖13-1所示,這種半開式葉輪只有后蓋板,它適用于輸送那些含有固體懸浮物質(zhì)的液體,其工作效率介于開式和閉式葉輪之間。可廣泛應(yīng)用于在江河湖塘中清淤、疏浚等水利工程,不可避免地要接觸到這種固液兩相的泥漿液流。經(jīng)應(yīng)用表明,在輸液工程尤其是輸送固液兩相液流時(shí),葉輪是離心泵內(nèi)磨損最為嚴(yán)重的零部件,而葉輪周邊出口處又是在整個(gè)葉輪上磨損最為嚴(yán)重的部位,磨損后的出口端部呈極薄的鋸齒形狀,半開式葉輪幾乎要變成開式葉輪。在葉片工作面與后蓋板相交的棱縫處會(huì)磨損出很深的條形溝槽,這種條形溝槽自葉芯至葉邊,越來越寬,且越來越深,甚至可能會(huì)豁穿葉片或后蓋板。觀察葉片正面的中心區(qū)域和葉片背面均有深淺不同的凹坑出現(xiàn)。芯部入口處的凹坑明顯是顆粒撞擊所為,個(gè)別凹坑很深,甚至?xí)创┖笊w板致使葉輪失效。后蓋板背面的磨損較輕,而且比較均勻。

　　泥漿從泵殼的中心孔被吸入泵腔,由旋轉(zhuǎn)的葉輪甩至周邊,再經(jīng)泵殼的頂孔排出,泥漿液流的運(yùn)動(dòng)形式隨流程推進(jìn)而有所變化。被葉輪中心吸入時(shí)液流方向是由軸向突變?yōu)閺较?這時(shí)數(shù)量有限的較大顆粒,會(huì)連續(xù)不斷地撞擊葉輪的中心區(qū)域,在以沖擊浸蝕為主的磨損機(jī)制中又摻雜進(jìn)了撞擊疲勞磨損的因子,由此還偶爾出現(xiàn)為數(shù)不多的撞擊深坑。液流在繞著葉片甩向葉周的過程中,由于液流中各組分的密度不同,旋轉(zhuǎn)液流不可能等濃度地均布在整個(gè)葉面上,而勢(shì)必要產(chǎn)生偏析。顆粒濃度較高的流分緊貼著葉片的工作面甩出,在葉片工作面與后蓋板相交的棱縫處沖擊浸蝕出很深的條形溝槽,而葉輪的其余部位所接觸的流分較稀,

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