[其他]抽送含硬磨粒的液体的离心泵

说明书

本发明涉及泵制造领域，更准确地说是涉及用于抽送含硬磨粒的液体的离心泵。

本发明可以在采矿工业部门、矿产加工工业部门和热电站非常有效地用于抽送矿渣。

当前，由于世界对原料的需求增多，原料加工量增大以及有效成份含量低、杂质含量高的原料工业生产的刺激，强烈要求在作业线上提高离心泵中受到被抽送液体液流中的磨粒破坏作用的过流部分的寿命。由于离心力场的作用，导致工作轮流道中硬磨粒的分离，从而引起后盘内表面、叶片表面和压水室周壁剧烈的不均匀的磨损。

泵制造业中的一些主要公司，如“Warman”、“Worthington”、“Humboldt”以及其它一些公司，力图依靠采用新的耐磨材料和改进过流部分零件的制造工艺来提高所生产的离心泵的寿命。但是，上述流派的工作是博而不精的，所以泵的寿命提高不超过30～50%。

在苏联，解决提高抽送含硬磨粒杂质的离心泵的寿命的任务是依靠采用新的耐磨材料和改进过流部分零件的制造工艺及改变流道的几何形状。例如，已知的抽送含硬磨粒杂质的液体的离心泵工作轮（SU-A-769095）就是其中一例。“Serlachius”公司对装有这种公知工作轮的离心泵的运转实验表明，其工作轮的寿命与该公司制造的工作轮相比提高了二倍。

在抽送寒武岩矿浆（Keuδepwtokao    nynbna）时，按SU-A-769095制造的工作轮的寿命比大批制造的具有传统几何形状的工作轮高1～1.5倍以上，在抽送铁矿矿浆时，工作轮寿命提高3.5倍。

值得注意的是“Warman”公司的结构设计是恰当的改变传统的工作轮过流部分和压水室的几何形状。

公知的抽送含硬磨粒杂质的液体的离心泵有SU-A-2528116。

在公知的泵的结构中，过流部分由布置在泵体中的工作轮流道和压水室组成。工作轮包括悬臂装在传动轴上的后盘，工作叶片用自身的一个侧边固定在后盘上;叶片的另一侧边则固定在前盘上。压水室由进入的液流前后的两侧壁和与前后壁相连的周壁形成。在泵体子午截面内的周壁有二个曲线段，其中每条曲线都与位于压水室周壁中间部分的直线段相连。曲线段是蜗室的投影并与压水室相应的前后壁相连。工作轮的后盘和前盘相应地与压水室的前后壁方向一致。工作轮每个叶片的出口边由向压水室周壁的直线段部分转向的带凹度的曲线构成。

泵的上述结构方案，能保证含磨粒杂质的液流具有这样的流动特性：液体在压水室运动时水力能损失减小，从而提高泵的效率。

然而泵过流部分的这种结构方案的应用范围仅限于抽送含细小分散磨粒的水混合物。采用公知的泵抽送2毫米以上的含硬磨粒杂质的液体时，由于压水室周壁的剧烈磨损，压水室寿命变得非常低。在抽送含大颗粒硬磨粒杂质的液体时，当它们进入压水室后壁区的蜗室时就在其中积聚，由于与压水室壁的剧烈磨擦，导致压水室壳体表面局部损坏。

本发明的任务是创造这样一种结构的泵，在这种泵中，被抽送液体中所含硬磨粒尺寸在很大范围内变化时，借助改变压水室周壁的几何形状，可显著提高离心泵的寿命。

所提出的任务是这样解决的：在抽送含硬磨粒杂质的液体的离心泵中，泵的过流部分是由位于被抽送液体的进入液流前后的泵体的两个侧壁和与前后壁相连的周壁形成的压水室，和工作轮中的流道组成的，所述工作轮是由安装在传动轴上的其上固定有多个叶片的后盘和固定在上述叶片上的前盘组成，泵体周壁的几何形状须考虑硬磨粒在泵的过流部分中的分布规律。

泵体子午截面内的周壁向泵体后壁倾斜，并与工作轮的轴线成锐角尤为合理。

泵体周壁的这种几何形状保证增加了周壁同硬磨粒表面接触的额定面积，这就降低了硬磨粒在周壁单位面积上的密度，并使磨粒比较均匀地沿该壁的表面分布。此外，泵体周壁的这种几何形状还增加了泵体剧烈磨损区内的壁厚。

作成具有向泵壳后壁倾斜的与工作轮轴线成锐角的斜面的泵体周壁是以硬磨粒在压水室中的运动特性和磨粒同周壁相互接触作用为依据的，而这种相互作用又是由工作轮流道中被抽送液体中的硬磨粒的分布规律决定的。硬磨粒的这种分布规律是由于进入工作轮流道中的硬磨粒是沿不同于被抽送液体的流线的抛物线运动的，这是由作用在硬磨粒和液流上的离心力场决定的，因为进入工作轮流道时它们具有不同的惯性力。磨粒按本身的大小不同占据不同的工作轮流道空间，较粗磨粒占据靠近后盘表面的区域，而较细磨粒则占据离后盘表面较远的区域。