铁矿离心泵的固体磨损与防治
2013-04-10 | | 671浏览
铁矿离心泵的固体磨损与防治
目前,在铁矿采掘工作面使用的排水泵中,专门排泥沙的产品是空白。无论泥沙多少,普遍使用的依然是传统的分段式多级清水离心泵。因此,磨损严重,水泵过早报废,不但增加了成本,还常常直接影响生产进度。
由于采煤工作面和掘进工作面都不可能单独设置沉淀泥沙的水仓,无法就地清除泥沙等固体颗粒,所以,要解决用“清水泵”排泥沙的问题,暂时只能在提高易损件的材料性能上想想办法,最终还要在彻底改变排水泵结构上大做文章。这方面的专业研究工作,已持续多年,目前依然在紧张地进行。
研究发现,固体颗粒对离心泵的磨损,在特定环境下,遵守着某种规律。把这一规律展现在我们面前,对症下药,就能找到较理想的解决方案。
1、工作面水样采集,固体重量比测定:
经观测,采煤工作面的涌水中,固体颗粒的含量随着回采循环作业内容的改变而变化,因而,具有周期性。
一般情况下,在采前准备结束,采煤作业开始之前,固体颗粒含量最少。采煤作业即将结束时,含量最多。采集水样时,为了既减少采集次数,又能说明问题,可在正式开采前30分钟内采集一次,在采煤作业结束前30分钟内再采集一次。采集水样的地点在采煤工作面下端头,或在溜子道安装的排水泵自己单独的出水口。
一般情况下,在岩石平巷掘进工作面的涌水中,在多台凿岩机集中打眼之前,固体颗粒含量最少。在爆破之后,在出岩作业的后三分之一时间内,固体颗粒含量最多。在这两个时段内分别采集水样。采集地点在扒渣机或铲斗装岩机工作地点之后
上面所采集的水样,每次重
固体重量
Cow = -------------------- H %
固、液混合物总重
水样的固体重量比Cow在《浆体与粒状物料输送水利学》(费祥俊著)中被定义为“重量比固体浓度”,习惯用于输送工业浆体。本文简称为固体重量比,现场有时习惯称为泥沙重量比。
一般情况下,当一个工作面的涌水量小于
表1 |
2、心泵磨损部位及磨损过程
1 多级离心泵的磨损部位
目前,矿用多级离心泵磨损最严重的部位是平衡盘,然后依次是叶轮口环、盘根套、中段的轴孔衬套等。
一般固体颗粒不会把泵体外壳磨穿,不会把叶轮外径磨小,也不会把叶片磨短。平衡盘磨损后变薄,使转子向电机方向(向前)的窜量超限,从而产生连锁损坏。叶轮口环和中段轴套磨损后,密封间隙变大,使离心泵出水不足或不出水,有时还拌 有强烈的震动。
2 平衡盘的磨损过程
平衡盘有轴向端面跳动,泵体平衡板也有轴向端面跳动。平衡盘转动一周,会在转到某一角度时,局部出现轴向间隙的最大间隙或最小间隙。平衡盘的平衡状态是动态的,泵的转子在某一平衡位置会前后作轴向脉动。工况点改变时,转子会自动移到新的平衡位置作轴向脉动。这种轴向端面跳动和轴向脉动叠加后,轴向间隙b0 便具有局部的动态最大间隙b0max 和最小间隙b0min 。