渣浆泵应用技术讲座

1、渣浆泵应用技术讲座主讲：一、什么是浆体？渣浆的定义：渣浆实际上就是指液体与一些不溶解于液体的固体物的混合物。固体物的种类、大小、形状以及含量等因素综合决定了渣浆的物理特性和流动特性。工程上准确描述一类渣浆需要如下主要特性参数，这些参数也是我们在进行渣浆泵的选型、应用之前应该尽可能准确掌握的：固体物种类固体物真比重-（固体物密度与清水密度的比值）固体物粒径分布-如中值粒径d50（试样筛分时累积重量为50%的颗粒粒径，单位mm或um）固体物含量-重量浓度Cw；体积浓度Cv液体种类液体比重-Sm(浆体密度与清水密度的比值)浆体的温度浆体的酸碱度-PH值以及什么种类的酸或碱浆体的粘度浆体特性工程应用上

2、通常根据浆体所表现出的特性的不同而将浆体分为两大类：匀质浆体和非匀质浆体。匀质浆体是指那些浆体中固体物的粒径非常之细，以至于这些固体物即使是在静止状态下也不会沉淀，这一类浆体磨蚀性很小，但随着浓度的变化会表现出很大的宏观粘度的变化，在选型中要非常小心。非匀质浆体中的固体物颗粒相对较粗，在静止状态下会产生沉淀，较粗的颗粒使浆体的磨蚀性增加，通常我们所遇到的绝大多数浆体属于非匀质浆体。二、什么是渣浆泵？我们通常提到的渣浆泵实际上只是诸多用于浆体输送的泵类产品的一种，而且也是最常见的、应用最为普遍的一种-离心式渣浆泵。同其它离心泵一样，离心式渣浆泵也是通过旋转的叶轮将能量作用在浆体上，转化为浆体的势

3、能和动能，达到输送的目的。离心式渣浆泵设计时需要考虑：、允许磨蚀性的固体颗粒通过，特殊情况下，颗粒的尺寸会很大，最大的WARMAN渣浆泵可以允许530毫米的固体物通过。、轴封的形式和材料必须有多种形式，以满足不同的浆体和不同的安装条件的需要。、材料必须能够承受浆体的磨蚀、冲刷、腐蚀等多重作用。、为了获得更长的使用寿命，相同的参数条件下，渣浆泵的工作转速会比清水泵要低得多。、泵的轴承和轴更能适应重载和恶劣的工作条件。等等。渣浆泵的世界第一品牌仍然是WARMAN。因此以下的内容多是以WARMAN产品为主要介绍对象。如何描述一台离心渣浆泵？、结构形式：卧式&立式单级&多级双壳&单壳如果是双壳，壳体是

4、径向剖分还是轴向剖分，内壳是金属还是非金属等、性能参数：（工作点）流量Q扬程H转速n效率功率N必需汽蚀余量NPSHr过流粒径三、解读WARMAN渣浆泵、WARMAN泵的型号和意义：例：10/8ST-AH10-泵吸入口内径（英寸）8-泵吐出口内径（英寸）ST-泵轴承组件代号AH-泵系列号习惯上我们用吐出口内径尺寸来区分不同规格的泵，日常我们说4吋泵是指吐出口内径为4英寸。注意：WARMAN泵的轴承组件（）以英文字母标示，常用有、等。对于每一个口径的泵来说，不是只有一种轴承组件，根据应用的需要，同一口径的WARMAN泵通常会有两个以上的轴承组件，这些轴承组件分别有着不同的极限工作转速和极限承载功率

5、，另外，还对应不同的叶轮。以10/8AH为例，就有：10/8F-AH10/8G-AH10/8ST-AH10/8T-AH等 HYPERLINK 轴承组件数据.pdf 轴承组件数据、WARMAN泵的零件编号与意义例：叶轮G8147 A05 G-对应的泵型轴承组件代号8-泵吐出口内径（英寸）147叶轮的位置号A05-材料代号除叶轮外，每一个WARMAN泵零件的零件号中都有一个字段表示该零件的位置号，如*110表示护套、*004表示轴承体等。对于叶轮，要特别予以说明，WARMAN泵的叶轮按照叶轮形式来分分别有以下几种代号表示：*127-5叶片、半开式叶轮*137-3叶片闭式叶轮（G、GH系列）*147

6、-5叶片、闭式标准叶轮*145-4叶片、闭式叶轮*058-6叶片、闭式叶轮*021/*051-2叶片半开式特殊叶轮为了满足一些特殊的渣浆输送条件的需要，WARMAN泵有很多的结构和零件变形，每种变形都会以对应的代号表示，这些代号会显示在零件号里面或者是泵的型号字段里面，这些变形在国内由于一些现实的原因没有得到较多的应用，但在国外，我们会经常碰到。 HYPERLINK WARMAN%20ID.xls WARMAN ID.xls、零件的版本号零件是有版本属性的，每一次对零件做出了修改，相当于更新了一个版本，这一点在现代的技术管理甚至是计算机管理软件中都是非常重要的属性。WARMAN泵的零件版本号通

7、常出现在零件图纸编号后面，如A1-3245/11，11就是第十一版，也就是作了11次修改。在与国外的公司和用户洽谈时特别要注意零件的版本，忽略了这一问题会带来意想不到的后果。、材料的编号与意义例：A05A-材料类别代号05-材料编号常用的材料：A-白口合金铸铁类A03、A04、A05、A07、A12、A49、A51等C-不锈钢类C21D-球墨铸铁类D21G-灰铸铁类G01R-天然橡胶类R08、R26、R33、解读泵的性能曲线HYPERLINK FAM8147.TIFFAM8147.TIF、 HYPERLINK Fam8147-3.TIF Fam8147-3.TIF、 HYPERLINK FAM

8、8147LP.TIF FAM8147LP.TIF、 HYPERLINK G8145HE2.TIF G8145HE2.TIFWPA-已经经过试验并定型的叶轮性能曲线ESY-未经试验的预测性能曲线工作区域：最高效率点Qo、Ho区域：30%120Qo（通常）特别注意：我们看立式液下渣浆泵65的性能曲线。 HYPERLINK SP65206A.TIF SP65206A.TIF立式液下渣浆泵由于属于长轴悬臂结构，在选型和应用中要特别注意避开临界转速区域，在这一区域会形成强烈的共振而造成设备破坏。 HYPERLINK 液下泵临界转速.xls 液下泵临界转速.xls四、渣浆泵的结构组成、叶轮：叶轮是一台渣浆

9、泵的核心零件，如同人的心脏。图一闭式叶轮由前、后盖板、叶片、背叶片等构成；半开式叶轮由盖板、叶片、背叶片构成。闭式叶轮能够获得更好的效率，并能够减少对前护板的磨损；半开式叶轮只在小口径泵上和一些特殊情况下应用，这些特殊情况包括：易发生堵塞；浆体中含有泡沫。叶片又分为简单圆柱形叶片和扭曲叶片，扭曲叶片通常是为了提高效率或是改善叶轮的吸入性能而专门设计的。在重磨蚀工况条件下，简单的圆柱叶片更为常用，另外当叶轮采用橡胶或聚氨酯等非金属材料时，为了便于出模，也会采用圆柱形直叶片。在叶轮的前后盖板上还设计有一定高度的背叶片，背叶片的数量比主叶片数量要多，通常为两倍以上。前背叶片可以减少自叶轮出口高压侧通

10、过叶轮与前护板之间的间隙向叶轮进口低压区的回流，提高泵的效率；后背叶片可以降低轴封处的压力，有利于提高轴封的工作效果和寿命；前后背叶片还可以阻止颗粒进入叶轮与护板之间的间隙，防止这些颗粒对护板造成过度破坏；后背叶片的另外一个作用是可以减小浆体输送过程中作用在叶轮上的轴向力。变形叶轮设计一些非标准的特殊设计的叶轮必不可少，以下是需要变形结构叶轮的典型工况：输送粗煤：粗煤的块度通常在70mm以上，标准的5叶片叶轮非常容易造成堵塞，一种特殊的4或3 叶片叶轮可以解决问题。图二A输送带长纤维的渣浆：一些渣浆中会带有长纤维，这些长纤维会缠绕在标准5叶片叶轮的叶片上，造成堵塞，一种专门设计的无堵塞叶轮就应

11、运而生。图二B图二付叶轮密封，而过高的进口压力：这种情况下，付叶轮密封通常不能有效密封，需要对叶轮直径进行必要的切割，如图三A切割叶轮：当转速不能改变，而扬程又高于所需要的装置扬程，通常采用切割的叶轮，如图三B。切割是有限度的，根据公司的资料，切割后最小的叶轮直径不能小于标准叶轮直径的，否则，泵的性能将会有非常不利的变化。WARMAN公司以英文字母来表示通过切割得到的不同直径的叶轮，这些字母会出现在叶轮的零件号后面；标准这些字母会出现在叶轮的零件号后面，如，就是标准的标准叶轮经过切割，切割至原直径的。ABC图三渣浆泵的叶轮无一例外地采用螺纹连接于轴上，通过螺纹传递功率。叶轮在泵腔内轴向位置可以

12、调节，这种设计可以使叶轮与前护板保持最小的运行间隙，从而保持高的运行效率。特别要注意螺纹的旋向，标准渣浆泵叶轮连接螺纹的旋向是右旋方向，自驱动端看，泵为顺时针旋转。对于一台新安装的渣浆泵，错误的电机转向会产生严重的后果，叶轮会从轴上松开，并顶向前护板，可能会造成包括叶轮、前护板甚至轴承组件等零部件的损坏。叶轮的失效方式：过度磨损、直接与护板摩擦、加热、错误的驱动转向、汽蚀、腐蚀等等、护套（泵体）渣浆泵的护套内浆体体的流速较之清水泵要低得多，这是为了减少浆体对护套的磨损，但是这使得护套尺寸加大。护套的型线通常是半螺旋形或者是环形，护套隔舌与叶轮之间的间隙较大，这是为了获得合理的寿命而设计的。见图

13、四。护套的失效方式：过度磨损、加热、汽蚀、腐蚀尺寸误差，造成外层泵体泵盖在压紧过程中使护套受力过大，产生裂纹等。图四、轴封典型的渣浆泵轴封结构有填料密封、副叶轮动力密封（简称副叶轮密封）、机械密封三大类。不同的轴封类型有着不同的应用条件，合理的选择密封类型非常重要。）填料密封填料密封是应用最为普遍也是最为简单可靠的一种轴封结构。填料密封也有着不同的结构，见图五。结构一是标准填料密封结构，填料密封需要一定压力和流量的轴封水（或称冲洗水、冷却水）通过水封环均匀地进入填料与轴套的间隙处，轴封水有三重作用：冷却、润滑、冲洗。轴封水压力通常高于泵出口压力约.20.3MPa，流量取决于不同的轴径和不同泵的

14、最高转速，流量在泵的使用安装说明书中有具体的数值要求。结构二是结构，仍然是四盘填料，但其中一盘放置在水封环前，其余三盘放置其后，这种结构可以一定程度上减少或控制轴封水进入泵腔内的量，对于一些场合，不希望轴封水大量进入渣浆中，造成渣浆浓度降低或温度降低，这种结构就是不错的选择。）付叶轮动力密封付叶轮动力密封是依靠于主叶轮同步的付叶轮产生的压力来阻止泵腔内高压浆体向外泄漏，其结构见图六。图五图六在付叶轮的后面设置有两盘填料或几个橡胶的唇口密封圈，它们在泵启动和停车过程中，起到密封作用，因此也叫停车密封。付叶轮密封不需要轴封水，填料或密封圈靠润滑脂润滑。在正常的工作转速下，填料或密封圈与轴套之间是不

15、会接触渣浆的，付叶轮的作用可以将渣浆阻止在减压盖腔体内部，形成所谓的气液分界面。在工程应用中，付叶轮在恰当的使用条件下会有非常理想的密封效果，能够做到一滴不漏，同时还不需要轴封水。但是付叶轮密封的使用有诸多的前提条件：合适的进口正压：采用付叶轮密封，泵在安装时必须是正压灌入给料（低位布置），同时灌注压力还有限制，一般来说，对于重量浓度不大于15% 的渣浆输送，泵进口的正压不能超过泵工作压力（或扬程）的15%，对于重量浓度大于15%的渣浆输送，泵进口的正压不得超过泵工作压力（或扬程）的10%。否则，付叶轮不能完全密封浆体，不能形成气液分界面，渣浆进入填料与轴套之间，形成泄漏。合适的流量范围：付叶

16、轮密封的泵应该使用在50%120%Qo之间，否则同样会产生泄漏。渣浆比重的限制：付叶轮密封不适合应用在渣浆比重超过1.35的输送条件。过大的渣浆比重同样会使气液分界面向轴心线移动，造成泄漏。防止吸附或结垢：对于一些易结垢或易在金属表面产生吸附效应的渣浆，不适宜使用付叶轮密封。冲洗：付叶轮密封的渣浆泵在停车前应该让其输送一段时间（不少于15分钟）的清水，以冲洗减压盖腔体，防止渣浆沉淀，影响下一次启动。3）机械密封机械密封在上世纪九十年代开始在渣浆输送领域开始得到推广和应用，通过机械密封制造商和泵制造商的共同努力，使得机械密封在渣浆泵上的应用更为成熟、更为普遍。应用在渣浆泵上的机械密封在结构和材料

17、上都有别于普通清水泵，属于浆体机械密封。特殊的要求：A、耐磨，由于接触渣浆，要求机械密封的动、静环和接触渣浆的部件必须具有良好的耐磨性能，动静环材料应该选用SiC/SiC、WC/WC或者是硬质合金/硬质合金，其它金属部件选用2Cr13、3Cr13不锈钢。B、优异的抗振性能，渣浆泵的工作条件恶劣，转子平衡精度低，泵轴振动大，机械密封的弹性补偿元件如弹簧，必须有可靠的补偿性能，通常采用多弹簧设计。密封环与环座的配合也应该采用“软镶嵌”工艺。C、外部冲洗、冷却、隔离液，由于输送介质为渣浆，介质本身不能用作机械密封的冲洗、冷却、隔离液，只能是自外部设立专门的冲洗、冷却、隔离液输送管路，一般为常温洁净清

18、水。同填料密封的轴封水一样，机械密封的冲洗、冷却、隔离液也有压力和流量的要求。机械密封目前发展到三种结构：ZWJ、ZHJ、ZGJ ZWJ型集装式机械密封：无外接冲洗水，适用常温状态下的料浆介质。ZHJ型集装式机械密封：外接清洁高压冲洗水（冲洗水压力高于泵工作压力0.1Mpa即可，流量0.21.5L/S左右），冲洗水进入泵腔。ZGJ型集装式机械密封：外接清洁冲洗水（冲洗水压力0.1Mpa以下即可，流量0.21.5L/S左右），设冲洗水出口，冲洗水不进泵腔，特别适用于料浆浓度不允许稀释的高温（85以上）料浆介质。三种类型集装式机械密封均可在同一规格密封箱中互换。图七4、外层壳体双壳体渣浆泵具有铸铁

19、材料的、径向剖分的外层壳体，由泵体、泵盖及连接件组成。泵体泵盖是承受泵腔压力的，同时承受管路的作用力，因此，对强度有较高的要求。通常6吋泵（含6吋）以下泵体泵盖材料为HT250，6吋泵以上泵体泵盖材料为QT500-7。而对于串联应用的泵，泵体、泵盖一律为QT500-7。泵体、泵盖的承压能力决定了泵的最大工作压力和可以串联的级数。 HYPERLINK WARMAN%20pump%20试压.xls WARMAN pump 试压.xls五、渣浆泵选型1、泵型式AH型 双壳体重型重磨蚀工况渣浆泵图九L、M型 双壳体中轻磨蚀渣浆泵图十H、HH型 双壳体重型高扬程渣浆泵G、GH型 单壳体重型重磨蚀高通过性

20、砂砾泵图十一ZGB、ZJ型 双壳体中轻磨蚀高扬程渣浆泵图十二2、传动形式六、渣浆泵的安装与使用1、基础坚固的基础及正确的安装是泵运转良好的保证。钢制基础坚固，而混凝土基础稳定，两者都可用来承受泵和电机的全部重量，并可以吸收振动，全部地脚螺栓均应拧紧。一般讲，应使安装的位置尽可能靠近进料地点，但要留有足够空地以便于检查和维修。2、泵轴与电机轴对中无论直连驱动或者V型皮带驱动，泵轴和电机轴必须精确对中，对于直联驱动，不对中将引起有害的振动和联轴器的磨损，不应采用刚性联轴器。3、管路管路和阀门应与泵进、出口法兰适当对中，并且与泵分别支撑，在泵进、出口法兰处应装配相应的沃曼密封垫。有些泵，其金属衬里比

21、法兰突出，此时应特别注意，勿将法兰螺栓拧的太紧以免损坏密封垫。在泵的吸入侧应配装一可拆卸的管子，其长度应足够打开泵盖和更换易损件，吸入管应认真安装以使磨损到最小。如果用挠性接头代替法兰接头，那进水管的拆卸就会更方便了。注：所有管子接头应气密以保证泵的自动引水。4、启动（闭阀启动，参见曲线）第一次开动沃曼泵前，必须按下列步骤检查整个机组：（a）、轴封检查：对填料密封泵，必须检查所用的密封水，密封水的量是否充足、其压力是否正常。 调整填料压盖，以沿轴获得小股水流，注意，新泵，其填料压盖压的较紧，为的是减少运输中轴的振动。离心密封付叶轮密封泵，把黄油密封盖拧下几圈，以使密封室加油。衬胶泵具有橡胶减压

22、盖，这种泵通常使用唇口式橡胶圈密封，勿需黄油。（b）、盘轴：泵运转之前，用扳手按顺时针使轴转动，看轴是否带动叶轮转动自如，如果出现任何杂音，都应通过调整叶轮间隙消除之（见泵装配：叶轮间隙调整）。（c）、电机转动方向检查：卸掉所有的V型皮带或整个联轴器，特别应注意一点是，如果转动方向与标在泵上箭头的方向相反，那么叶轮就会松扣以至从轴上掉下来，就会损坏泵。开动电机，检查其转动方向，若错误，矫正之，要保证泵轴按泵体上所标记的箭头方向转动。重新装上V型皮带或联轴器，要保证拉紧皮带后轴对中。（d）、泵的启动：检查一下所有的皮带是否拉紧，叶轮是否、移动自由，检查轴封是否正常，如果使用轴封水的话，要检查其压

23、力是否正确。实验表明，无论何时，只要可能，应该在泵送渣浆前，用水启动泵，而在停泵时，也要在停泵前，使泵送一会水。打开吸入管路阀门（如有此阀门），并检查泵进口有无堵塞，开动泵和电机并使之达到正常速度，如果泵在吸入条件下工作，则应用所提供的装置按引水程序进行。泵引水后，隔离引水装置（如果有此装置），检查吸入和吐出口压力（如果两处都已安装压力表的话）。检查填料处泄露量，如果泄露量并不大，而且填料压盖有点发热，那就要松一松压盖螺母，如果还不起作用，即压盖仍继续发热，应停泵以使压盖冷却，压盖螺母应松到以使压盖后面填料活动的程度。注：即使填料泄露水比供应填料水热一些，但这也是正常所允许的，因为填料泄露水将

24、带走填料内摩擦所产生的热量。低压（单级）运转时，需要很少的泄露量，因为低压泵允许在少量填料泄露水的情况下运行，填料发热时不必立即停泵，除非冒热蒸汽或冒烟才停泵。填料发热通常仅在启动泵时才遇到，即当第一次开泵而填料发热时一般的方法是开停冷却，在起动2-3次直到填料与轴套跑合良好。一种解决填料发热的较好的方法是在启动泵时让泄露量超过额定值，泵运转810小时后,再用压盖螺栓来调节填料泄露量到理想值.如果填料总是发热，就应换掉填料。（e）、启动不正常如果泵不能引水，可能由于如下一个或更多原因所造成。（1）、吸入管填塞泵运转一段时间后，很可能由于从坑池中吸水而使渣浆在吸水管道中或者周围沉淀，因而阻止水进

25、入到叶轮，可用泵吸入口的压力表检查泵中水位。（2）、空气从填料进入泵内下列工作条件之一均可导致空气通过填料进入泵内，而空气进入泵内往往使泵无法引水或在运转时引水中断。1）、密封水压力过低；2）、填料过度磨损；3）、填料密封水通过填料箱的管路堵塞。如果上述故障发生，可事先通过填料检查出来，那么补救办法也就有了。（f）、运转故障）、吸入管堵塞很可能由于在泵运转中，杂质被抽到吸入管道的底部，从而引起局部堵塞，这种堵塞并不能造成停泵故障，但却能减少泵的流量。也可使出口压力继续降低，增大吸入真空度，也可能由于吸上真空度过高泵内产生汽蚀而使泵处于非正常运转和振动状态。）、叶轮堵塞叶轮允许一定粒度的物料通过

26、，如果粒度过大的物料进入吸入管路就可能使叶轮进口堵塞，从而限制泵的排出量，这种故障往往导致功率下降和出口压力及吸入真空度降低。泵的振动也可能由于叶轮的不平衡作用而引起。）、出口管路堵塞当粗大的粒子在泵的吐出管里高度集中时会发生吐出管堵塞，或是由于吐出管速度太低以致不能充分地输送液体，象这样堵塞将反应在出口压力上升，电机功率下降。（g）、停泵程序无论何时，只要可能，就应在关泵前使泵抽送一会儿清水，清除流经泵组的渣浆。1）、关泵2）、关阀门3）、填料密封水（如果用的话）必须在整个连续运转周期间畅通，这就是在启动、运转、停车和重新运转时一直要畅通，停泵后方可关掉填料水。5、维修渣浆泵坚固耐用，只要装

27、配和安装合理，即可表现出可靠、寿命长和维修量少等优越性。（a）、轴封检修填料密封泵要定期检测密封水流量和压力，要始终保持少量清洁水沿轴流过，其方法是定期调填料压盖，如果填料无法再行使用，应全部更换。付叶轮密封泵使用油杯注油，比较经济，但要定期地润滑密封室，橡胶减压盖不需润滑（某些泵例外）。（b）、调节叶轮沃曼泵的性能随开式叶轮和吸入侧护板之间隙的增大而变坏，这种影响对闭式叶轮泵并不显著。由于磨损，间隙增大，泵的效率降低，所以，为了保持泵高效率转，就必须适时的将叶轮向前移动（见泵的装配：叶轮间隙调整）这种调整只需几分钟而且无须拆卸任何零件。调整后，再启动前，要检查叶轮转动是否正常，也要检查轴承箱

28、紧固螺栓是否拧紧。（c）、轴承润滑轴承组件正确地装配和预先用润滑脂润滑（见轴承装配），把轴装到轴承箱后，只要没有水或其他外界物侵入而且适时维修，那么轴承组件不仅使用可靠而且寿命长。维修人员必须定期（间隔不要大于12个月）拆开轴承箱，观察轴承和润滑脂，然后决定下次检查的时间。定期润滑次数和所注入的润滑脂量取决于许多因素及这些因素的相互作用，这些因素包括转速、轴承规格、连续工作时间、泵的停开时间之比、工作环境例如周期和运转温度、飞溅、污染或杂质的存在。大多数泵轴承运转速度较低，但也还有损坏的危险，其原因主要是轴承的过度润滑，但是避免过度润滑的预防措施并不可完全保证对轴承进行维护，所以润滑的经验和判断能力是确定润滑程序的最终决定因素，较好的办法是在运转的初期不断地观察轴承，认真记录非