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渣浆泵抽送悬浮物时的性能变化是怎样的?

2020年05月09日 10:06  来源: 泵阀商务网
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  当悬浮物液流在流道内的流动速度超过那个假定的雷诺数Re具有确定值的速度值时,流动变为自模流动。在这种情况下,抽送悬浮物和清水时的水力摩擦损失是相同的。
 
  当悬浮物流动时,叶轮流道内水力摩擦损失变化将影响泵内总的水力损失。在具有强烈混合液流即具有混合损失的压水室内,水力损失为自模损失。
 
  悬浮物在叶轮流道内的流动速度主要与圆周速度有关,在渣浆泵中这种速度相当大。
 
  应该考虑从伪层流状态过渡到自模状态,在假定的雷诺数Re很宽变化范围内发生。如果伪层流状态在Re<3000时开始,那么自模状态在Re=11000~12000时稳定。在靠近佳状态,以及一般雷诺数大于对应自模状态值的大多数情况下大流量状态,和只有在小流量状态,在泵一些断面上可能产生与自模状态有显著区别的流动状态。
  这样,渣浆泵的大多数状态将是自模状态,因此泵过流部件流道内的损失,无论在抽送清水或者抽送悬浮物时将是相同的。
 
  当很小流量时,流速下降,以至叶轮流道内流动状态从自模转变为亲动或者层流状态。在这种情况下,水力损失远比同样流速时自模状态下损失大。
 
  过流部件流道内水力摩擦损失的增大,将导致小流量时泵扬程特性曲线的“凹陷”现象发生。在很小流量时,叶轮和压水室之间大量流体进行强烈交换,这就导致素动或者自模状态发生,扬程略有增加,接近泵抽送均质液体时的扬程。
 
  悬浮物密度越大,对应自模状态开始的雷诺数Re就越大(在相同悬浮物流速时)因此,当悬浮物密度增大时,扬程特性曲线在小流量的情况下降低较为明显。
 
  因为渣浆泵抽送清水和悬浮物时理论扬程相同所以它们的水力功率也与悬浮物和清水的密度有关。轴承和填料函摩擦损失功率,占水力功率的百分数不大。泵抽送悬浮物时圆盘损失功率与抽送清水时圆盘损失功率的比值远大于悬浮物和清水的密度之比。其理由说明如下。在叶轮腔内大部分液体的角速度,一次近似时采用等于叶轮角速度的一半。随着腔内液体到泵轴的距离减小,圆周速度降低。当悬浮物在腔内圆周速度明显减小时,流动状态不再是自模状态。这种现象与所研究两个腔的范围摩擦增大有关。这样,在泵抽送悬浮物时,观察到圆盘摩擦损失增大。这种效应在液体侧向吸入的泵上特别显著,在泵上叶轮后盖是整体的(无穿轴孔),即存在具有很小圆周速度的很大表面。因此,在这个区域内悬浮物以很小速度旋转。
 
  根据O.H莫吉列夫斯基进行的磁铁粉和硅铁悬浮物高浓度试验资料,为了考虑圆周摩擦附加损失,必须将泵的功率比泵抽送同样密度均质液体时功率增大10%~12%。因此,如果知道泵抽送清水时的功率No,那么抽送悬浮物时的功率为
 
  N=1.12No/Ne
 
  式中p,p悬浮物和清水的密度
 
  现在我们研究泵抽送悬浮物时汽蚀余量相对于抽送清水时汽蚀余量的变化。
 
  因为泵在很宽流量范围内扬程特性曲线(很小流量状态除外),与抽送清时一样,所以,各种损失,特别是叶轮入口损失也与抽送清水时一样。
 
  现有试验资料证明,与抽送清水泵相比,抽送悬浮物泵的汽蚀特性曲线明显恶化。渣浆泵抽送悬浮物时允许汽蚀余量△ho比抽送清水时汽蚀余量有所增加。
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