兩相流泵的磨蝕過程及影響因素

　　泵的磨蝕足指泵輸運(yùn)固液兩相混合物時(shí)，具有一定動能的固體顆粒對泵的過流部件等進(jìn)行反復(fù)的沖擊與切削，造成泵內(nèi)過流部件的嚴(yán)重磨損。由于固液兩相流泵的大量使用，因而泵的磨蝕也成為各部門各行業(yè)的主要問題之一。

　　泵磨蝕的影響因素

　　影響泵磨蝕的主要因素有固體顆粒的大小、硬度、形狀、固體顆粒的級配、輸送的濃度和速度以及泵的材料特性等。磨蝕現(xiàn)象不僅使水泵葉輪、口環(huán)等過流部件的運(yùn)行壽命大幅度縮短，而且也使得水泵的工作性能嚴(yán)重下降，表現(xiàn)為水泵出水量大幅度減小，效率大幅度降低等。因此，在工程設(shè)計(jì)、材料選用上應(yīng)考慮采取相應(yīng)的措施控制和減小磨蝕作用。

　　1.對于密度大于水的顆粒，不論其顆粒大小如何，在從葉輪進(jìn)口至出口的運(yùn)動中，都有向葉片工作面靠攏的趨勢，只不過其靠攏的速度和位置不同；對于質(zhì)量小的細(xì)顆粒，其靠攏的速度較慢，一般集中于葉片出口區(qū)域和葉片相撞，隨著顆粒質(zhì)量增大(密度增大或粒徑增大)。其靠攏的速度加快，與葉片相都與葉片進(jìn)口部位相撞。

　　大顆粒一進(jìn)入流道就離開工作面，并不是因?yàn)橘|(zhì)量大，而是與葉片頭部撞擊的結(jié)果。從葉片進(jìn)口處可以看出，由于慣性力作用，粗顆粒在葉片進(jìn)口處的相對運(yùn)動角比細(xì)顆粒更小，更易向葉片頭部靠攏，與頭部相撞。其中一部分顆粒與葉片頭部相撞后，落到靠近葉片工作面的流道里，由于顆粒與葉片撞擊力的作用，顆粒離開工作面運(yùn)動，不再與葉片出口工作面相撞。一部分顆粒和葉片頭部相撞后，暫時(shí)停止了前進(jìn)。在這一段時(shí)問，這些顆粒和葉片進(jìn)口邊一起繞泵軸旋轉(zhuǎn)，獲得一附加離心力，而后落入靠近葉片背面的流道。細(xì)顆粒由于慣性較小，在葉片進(jìn)口不會集中向葉片頭部運(yùn)動，但在流道中運(yùn)動時(shí)不斷偏向葉片工作面，使葉片出口處顆粒濃度增大，造成該處葉片嚴(yán)重磨損。

　　2.葉輪葉片的磨損強(qiáng)度與泵轉(zhuǎn)速呈5次方關(guān)系，且轉(zhuǎn)速增高時(shí)將加大葉片壓力面的磨損。故在渣漿泵的選型設(shè)汁中應(yīng)盡量采用較小轉(zhuǎn)速，以延長葉輪的使用壽命。

　　3.葉片進(jìn)口角對磨損強(qiáng)度影響明顯，出口角對磨損強(qiáng)度影響不大，但影響局部磨損程度。出口角過小時(shí)磨損易在葉片的出口段集中，而出口角過大時(shí)沿葉片壓力面發(fā)生嚴(yán)重磨損。合理選擇葉片參數(shù)不僅有利于提高渣漿泵的水力性能，而且可提高其抗磨損性能。

　　4.葉片包角越大，顆粒相對運(yùn)動軌跡的包角妒。也越大，運(yùn)動軌跡加長。同時(shí)，顆粒軌跡的包角總是大于葉片的包角，當(dāng)葉片包角越小時(shí)，顆粒包角與葉片包角妒之差也就越大，顆粒越易與工作面碰撞，越易產(chǎn)生磨損。

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