CN101149066A - 离心式渣浆泵叶轮调整间隙区冲刷降蚀技术及其设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种各类离心式渣浆泵叶轮调整间隙区液体冲刷降蚀技术。具体的操作步骤是：在渣浆泵开始运转前，调整叶轮调整间隙为工艺所需；然后，通过泵壳上的注液孔持续注入高压液体，高压液体在压力的作用下向各个方向流动，充满整个叶轮调整间隙区，进而达到冲刷的目的。采用本发明所述技术设计的渣浆泵，其泵头包括泵壳、叶轮和衬套，泵壳上有至少一个注液孔，注液孔下部与至少一条注液管路连通，注液管路穿过泵壳及衬套，管路的出口位于衬套的内壁上。采用本发明所述的技术方案可以有效控制各类离心渣浆泵叶轮调整间隙区渣浆的存在和回流，减轻企业成本。

Description

离心式渣浆泵叶轮调整间隙区冲刷降蚀技术及其设备
技术领域：
本发明涉及各类离心式渣浆泵的降蚀技术，尤其涉及一种采用高压液体对叶轮调整间隙区进行冲刷的降蚀技术及其设备。适用于卧式和立式离心渣浆泵。
背景技术：
各类离心式渣浆泵，是用来输送含固体颗粒的流体介质即渣浆的一种设备，广泛应用于各类矿山生产和水域清淤，其过流部件会受到较强的磨蚀作用。过流部件是指整泵零件中直接与渣浆发生接触的零件总称，包括叶轮和衬套。为适应不同性质的渣浆和工况要求，过流部件的材质可以选择耐磨蚀金属、聚氨脂、橡胶以及其他的合成材料。以采用耐磨蚀金属衬套的卧式离心渣浆泵为例，其过流部件包括叶轮、蜗壳、前护板和后护板，后三项的总称为衬套。
现以金属衬套卧式离心渣浆泵为例加以说明现有技术中存在的各种问题。渣浆泵在运转过程中，其叶轮出水口的压力要高于进水口的压力。压力的不均衡导致渣浆在叶轮调整间隙区存留，并产生对过流部件的磨蚀作用。为害更甚的是，渣浆会在叶轮前盖板与前护板之间的叶轮前端调整间隙区发生回流，方向自回流路径高压端至低压端。这种回流作用会降低整泵的效率，同时也造成该间隙区叶轮前盖板和前护板的较快磨蚀，导致过流部件磨蚀损耗不同步。在磨蚀作用下，叶轮前端调整间隙越来越大，回流量增多，整泵的效率及水力性能也随之下降。当整泵效率低到不能满足工况要求时，就需要对叶轮调整间隙进行调整，以达到理想的状态。叶轮调整间隙有两种基本的调整方法，一是利用调整螺栓使叶轮前盖板靠近前护板，另一种方法是移动前护板使其接近叶轮。两种方法都能达到缩小叶轮前端调整间隙的目的，从而恢复整泵的效率。但是两种方法都会涉及其他部件的调整，需要将整机停机，甚至是中断整个输送系统才可进行这样就影响到生产的连续性。总的来说，上述两种方法根本上还是对磨损问题的被动处理技术。而其他材质的过流部件也均存在上述问题。
渣浆泵的叶轮现在主要有两种形式，重型叶轮和高效叶轮。在进行大颗粒介质的输送时，采用重型叶轮；输送细微颗粒的渣浆，则采用高效叶轮。两种叶轮都可以利用其盖板上副叶片的离心作用将叶轮调整间隙中的渣浆部分驱逐出去，局限是副叶片的存在增大了能耗，而且渣浆的清除也并不彻底，尤其是重型叶轮的能耗相当大；有些高效叶轮虽然没有设置副叶片，但是在实际应用中，尤其是在强行输送大颗粒渣浆时，其叶轮调整间隙受到的磨损速度很快，在不能对叶轮调整间隙及时进行调整的情况下，高效性随之丧失，甚至不及重型叶轮。
综上所述，渣浆泵输送介质的性质决定了过流部件所受到的磨蚀和腐蚀不可避免，其中叶轮前端调整间隙区的磨蚀尤为显著，受到影响的过流部件使用寿命较短且与其他过流部件的正常损耗不同步，当磨损较严重时，就必须作报废处理。在更换过流部件或调整叶轮调整间隙时，需将设备完全拆解才可以完成更换或调整。为了不影响正常生产，矿山一般会在定期整修期间成批更换输送系统中所有的易损部件，整泵的维护更新成本相当高，造成企业的运转成本居高不下。
发明内容：
针对现有技术存在的诸多不足，本发明专利提供一种各类离心式渣浆泵叶轮调整间隙区液体冲刷降蚀技术。采用本发明所述的技术方案可以有效控制各类离心渣浆泵叶轮调整间隙区渣浆的存在和回流。
本发明的具体方法是：通过管路将高压液体持续注入到叶轮调整间隙中。具体的操作步骤是：在渣浆泵开始运转前，调整叶轮调整间隙为工艺所需；然后，通过泵壳上的注液孔持续注入高压液体，高压液体在压力的作用下向各个方向流动，充满整个叶轮调整间隙区，进而达到冲刷的目的。
本发明可以应用于以耐磨金属、聚氨脂、橡胶以及其他合成材料为衬套材质的各类卧式和立式离心渣浆泵。
叶轮调整间隙是指叶轮前盖板和衬套对应部位之间的叶轮前端调整间隙或叶轮后盖板和衬套对应部位之间的叶轮后端调整间隙。某些渣浆泵已经采用填料水对其叶轮后端调整间隙进行冲刷，故对于这种渣浆泵只有其叶轮前端调整间隙适用本发明技术。
高压液体的选择，其决定因素主要是输送介质的性质，因此可以选择各种与输送介质性质相似的液体，因为外来液体会对输送介质产生一定的稀释作用，甚至产生激烈的反应；因此理想的选择是清水或渣浆回收滤液作为高压介质。高压液体的压力应大于叶轮出水口的压力以保证冲刷的效果。高压液体的压力通过现有技术进行调节。
采用本发明所述技术设计的渣浆泵，其泵头包括泵壳、叶轮和衬套，泵壳上有至少一个注液孔，注液孔下部与至少一条注液管路连通，注液管路穿过泵壳及衬套，管路的出口位于衬套的内壁上。就渣浆泵而言，泵壳一般由泵盖和泵体合拢构成。
因为注液管路穿过了泵壳和衬套，所以注液管路在泵壳和衬套的配合面安装有密封件。该密封件可以是采用各种材料的密封圈，也可采用现有的其他密封件。这样就可以保证高压液体不会泄漏到泵壳与衬套之间的空隙中。
泵壳上可以有一个或若干注液孔。每个注液孔下都连接一条注液管路，每条注液管路的出口均设在叶轮调整间隙的衬套的内壁上；另外，注液孔下端也可以直接连接或通过盲孔连接一个环槽，环槽可设置在泵壳或衬套上。由环槽将高压液体分流到贯穿衬套的一个或若干通孔，通孔的另一侧出口位于叶轮调整间隙的衬套内壁上；为了保证注液压力的均衡性，该通孔的直径可以不相同。注液管路的对接配合面均配有密封件。为了更好的控制压力可以在泵壳上仅设置一个注液孔。较之每个注液孔均对应一条注液管路的设计，第二种带有环槽的设计在加工、使用时更加的经济和方便。
综上所述，由于在渣浆泵启动前就将高压液体持续注入到了叶轮调整间隙中形成冲刷，渣浆泵运转过程中此处渣浆的存在和回流得到有效控制，从而减少了渣浆对于该间隙区过流部件的腐蚀和磨损，使过流部件的正常损耗同步，其使用寿命得以延长，叶轮调整间隙的调整次数减少，相应地整泵的水力性能长时间得以保证。企业的维护和运转成本显著降低。另外，由于该项发明使得磨蚀影响的减少，叶轮调整间隙始终保持在理想状态，使得高效叶轮在输送大颗粒渣浆时也能发挥出其高效性，由此扩大了高效叶轮的应用范围。
附图说明：
图1是本发明所述设备实施例1中离心式渣浆泵的结构示意图；
图2是图1中的A处放大图；
图3是采用设备实施例6所提供方案时注液管路A处放大图。
图中1.动力装置，2.泵盖，3.蜗壳，4.叶轮，5.前护板，6.进液孔，7.注液口，8.注液长盲孔，9.密封件，10.叶轮前盖板，11.副叶片，12.叶轮前调整间隙区，13.回流路径高压端，14.回流路径低压端，15.环槽，16.叶轮后调整间隙区，17.泵体。
具体实施方式：
技术实施例1
在渣浆泵启动前，将清水持续注入到叶轮调整间隙中，开启渣浆泵进行物料输送，根据输送过程中叶轮出水口的压力调节清水的注入压力，形成对间隙区域的冲刷。
技术实施例2
在渣浆泵启动前，将清水持续注入到叶轮调整间隙中，开启渣浆泵进行物料输送，根据输送过程中叶轮出水口的压力调节清水的注入压力，使其始终大于泵内的回流路径的高压端也就是叶轮出水口的压力，形成对间隙区域的冲刷。
技术实施例3
在渣浆泵启动前，通过贯穿泵壳及衬套上的注液管路，将清水持续注入到叶轮调整间隙中，保持其压力恒定，开启渣浆泵进行物料输送，注入的液体形成对间隙区域的冲刷，当物料输送结束后，关闭渣浆泵，并适当的延长清水的保压时间，然后停止清水的输送。
技术实施例4
在启动渣浆泵前，调节叶轮调整间隙使其符合工艺要求，通过贯穿泵壳和衬套的注液管路，将稀渣浆回收滤液持续注入到叶轮前端调整间隙中，然后开启渣浆泵进行物料输送，调节注液压力使其始终大于该间隙回流路径的高压端也就是叶轮出水口的压力，以保证对该间隙良好的冲刷效果。
技术实施例5
在启动渣浆泵前，通过注液管路将清水注入到叶轮后端调整间隙中，开启渣浆泵进行物料输送，根据输送过程中叶轮出水口的压力调节清水的注入压力，使其始终大于泵内的叶轮后端调整间隙的最大压力，形成对叶轮后端间隙区域的冲刷。
技术实施例6
在渣浆泵开始运转前，调整叶轮调整间隙符合工艺要求，通过注液管路将稀渣浆回收滤液同时持续注入到叶轮的前后调整间隙中并保持注液压力恒定，开启渣浆泵进行物料输送，注入的稀渣浆回收滤液形成对间隙区域的冲刷，当物料输送结束后，关闭渣浆泵，并适当的延长稀渣浆回收滤液的保压时间，然后停止稀渣浆回收滤液的输送。
设备实施例1
一台采用叶轮调整间隙区冲刷降蚀技术的金属衬套卧式离心渣浆泵，包括动力装置(1)、泵壳、叶轮(4)和衬套。泵壳包括泵体(17)和泵盖(2)，衬套包括蜗壳、前护板和后护板，在泵盖(2)上有六个注液孔(6)，注液孔(6)下端对应一条注液长盲孔(8)，该注液长盲孔同样也位于泵盖(2)上，并与贯穿前护板的通孔对接，通孔的出口位于前护板与叶轮前盖板(10)形成间隙(12)的侧壁。通孔和长盲孔对接面处安装有环形橡胶密封圈(9)。
设备实施例2
一种采用叶轮调整间隙区降蚀技术的金属衬套卧式离心渣浆泵，包括动力装置、泵壳、叶轮和衬套。泵壳包括泵体和泵盖，衬套包括蜗壳、前护板和后护板。在泵盖和泵体上均分别有四个注液孔，注液孔下端均对应与一条注液长盲孔连通，该注液长盲孔分别对应的位于泵盖和泵体上，并贯穿前、后护板，注液长盲孔的出口分别位于叶轮两端调整间隙区域的护板内壁上，泵盖或泵体和护板被注液长盲孔贯穿的配合连接面处安装有环形橡胶密封圈。
设备实施例3
一种采用叶轮调整间隙区降蚀技术的金属衬套卧式离心渣浆泵，包括动力装置(1)、泵壳、叶轮(4)和衬套。泵壳包括泵体(17)和泵盖(2)，衬套包括蜗壳、前护板和后护板，在泵盖(2)和泵体(17)上均有一个注液孔，注液孔下端通过盲孔连接一个环槽，环槽分别设置在泵盖(2)和泵体(17)，环槽与分别贯穿前后护板的各四个通孔连接，通孔的另一侧出口位于叶轮两端调整间隙的护板内壁上，在护板与环槽的配合连接面处均安装有密封件。
设备实施例4
一种采用叶轮调整间隙区降蚀技术的金属衬套卧式离心渣浆泵，包括动力装置(1)、泵壳、叶轮(4)和衬套。泵壳包括泵体(17)和泵盖(2)，衬套包括蜗壳、前护板和后护板，在泵盖(2)上有一个注液孔，注液孔下端通过盲孔连接一个环槽，环槽设置在泵盖(2)上，环槽与贯穿前护板的六个通孔连接，通孔的另一侧出口均位于叶轮前调整间隙的前护板内壁上，在前护板与环槽的配合连接面处均安装有密封件。
设备实施例5
一种采用叶轮调整间隙区降蚀技术的金属衬套卧式离心渣浆泵，包括动力装置(1)、泵壳、叶轮(4)和衬套。泵壳包括泵体(17)和泵盖(2)，衬套包括蜗壳、前护板和后护板，在泵体(17)上有一个注液孔，注液孔下端直接连接一个环槽，环槽设置在泵体(17)上，环槽与贯穿后护板的三个通孔连接，通孔的另一侧出口均位于叶轮后端调整间隙的后护板内壁上，在后护板与环槽的配合连接面处均安装有密封件。
设备实施例6
一种采用叶轮调整间隙区降蚀技术的金属衬套卧式离心渣浆泵，包括动力装置(1)、泵壳、叶轮(4)和衬套。泵壳包括泵体(17)和泵盖(2)，衬套包括蜗壳、前护板和后护板，在泵盖(2)上有一个注液孔，注液孔下端通过盲孔连接一个环槽，环槽设置在前护板上，环槽上有贯穿前护板的六个通孔，通孔的另一侧出口均位于叶轮前调整间隙的前护板内壁上，在泵盖(2)与环槽的配合连接面处均安装有密封圈。
设备实施例7
一种采用叶轮调整间隙区降蚀技术的金属衬套卧式离心渣浆泵，包括动力装置(1)、泵壳、叶轮(4)和衬套。泵壳包括泵体(17)和泵盖(2)，衬套包括蜗壳、前护板和后护板，在泵体(17)上有一个注液孔，注液孔下端通过盲孔连接一个环槽，环槽设置在后护板上，环槽上有贯穿后护板的五个通孔，通孔的另一侧出口位于叶轮后端调整间隙的后护板内壁上，在泵体(17)与环槽的配合连接面处均安装有密封图。
设备实施例8
一种采用叶轮调整间隙区降蚀技术的聚氨脂衬套卧式离心渣浆泵，包括动力装置、泵壳、叶轮和衬套。泵壳包括泵体和泵盖；衬套包前护套和后护套，采用聚氨酯制得。在泵体上有一个注液孔，注液孔下端通过盲孔连接一个环槽，环槽设置在后护套上，环槽上有贯穿后护套的五个通孔，通孔的另一侧出口均位于叶轮后端调整间隙的后护套内壁上，在泵体与环槽的配合连接面处均安装有密封圈。
设备实施例9
一种采用叶轮调整间隙区降蚀技术的橡胶衬套卧式离心渣浆泵，包括动力装置、泵壳、叶轮和衬套。泵壳包括泵体和泵盖；衬套包括前护套和后护套，采用橡胶制得。在泵盖和泵体上均有一个注液孔，注液孔下端通过盲孔连接一个环槽，环槽分别设置在泵盖和泵体，环槽与分别贯穿前后护套的各四个通孔连接，通孔的另一侧出口分别位于叶轮两端调整间隙的前后护套内壁上，在护套与环槽的配合连接面处均安装有密封件。

Claims (10)

1.一种采用高压液体冲刷叶轮调整间隙区的离心渣浆泵降蚀技术，其特征在于：将液体持续注入到叶轮调整间隙中，进行冲刷。
2.根据权利要求1所述的降蚀技术，其特征在于：将高压液体持续注入到叶轮调整间隙中，进行冲刷。
3.根据权利要求1或2所述的降蚀技术，其特征在于：通过管路将高压液体持续注入到叶轮调整间隙中，进行冲刷。
4.根据权利要求1或2或3所述的降蚀技术，其特征在于：具体的操作步骤是：在渣浆泵开始运转前，调整叶轮调整间隙为工艺所需间隙，通过注液管路，将高压液体持续注入到叶轮调整间隙中；开启渣浆泵进行渣浆输送，调节高压液体压力，使其始终大于泵的最大内压即叶轮出水口最大压力，以达到良好的冲刷效果。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的降蚀技术，其特征在于：所述叶轮调整间隙为叶轮盖板和衬套之间的叶轮前端调整间隙与叶轮后端调整间隙。
6.一种采用叶轮调整间隙区液体冲刷降蚀技术的离心式渣浆泵，包括泵壳、叶轮(4)和衬套，泵壳包括泵体(17)和泵盖(2)，其特征在于：在泵壳上有至少一个注液孔，注液孔下部与至少一条注液管路连通，注液管路贯穿泵壳及衬套，管路的出口位于叶轮调整间隙区衬套内壁上。
7.根据权利要求6所述的离心式渣浆泵，其特征在于：在泵壳上至少有一个注液孔(6)，注液孔(6)下部对应与一条注液长盲孔(8)连通，注液长盲孔(8)穿过泵壳及衬套，管路的出口位于衬套与叶轮盖板形成的叶轮调整间隙的衬套内壁上。
8.根据权利要求6所述的离心式渣浆泵，其特征在于：在泵壳上至少有一个注液孔(6)，注液孔下端直接连接或通过盲孔连接一个环槽(15)，环槽(15)设置在泵壳或衬套上，环槽与贯穿衬套的一个或若干通孔连接，通孔的另一侧出口位于叶轮调整间隙的衬套内壁上。
9.根据权利要求6或7或8所述的卧式离心渣浆泵，其特征在于：所述泵壳和衬套被注液长盲孔贯穿的配合连接面处或，泵壳或衬套与环槽的配合连接面处均安装有密封件(9)。
10.根据权利要求9所述的卧式离心渣浆泵，其特征在于：所述的密封件(9)为环形橡胶密封圈。
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