化工流程泵叶轮改造研究

1、旧式结构特点

先对旧式的化工流程泵设计特点进行分析，以大多数流行的化工流程泵结构为例，叶轮是封闭的，承磨面是位于叶轮和泵壳上的承磨环之间。为了使叶轮轴向推力和密封腔室压力起到平衡作用，在叶轮的后盖板面进行筋条的设计，数量因为化工流程泵具体结构的不同而有所差异。这些筋条使得叶轮和泵盖中的环形空间液体旋转，液体旋转从而产生离心径向流动，使得后泵腔中压力降低，同时也使得总轴向力下降。这种结构设计得以应用后，却发现在叶轮后盖板的径向筋条磨损特别敏感，尤其是泵送带磨料液体，如果这些径向筋条出现磨损的情况，叶轮后泵腔以及密封腔室压力会，造成轴承载荷变大，密封面磨损加剧。

除此之外，泵壳上承磨环设计问题，因为泵的效率及实际测量的扬程会受到承磨环间隙变大的影响，所以不得不定期换新的承磨环，这个过程要把泵壳拆除，因此也带来新的问题，也就是泵吸排液管道系统的支撑问题。还有承磨环和泵壳界面在受到轻微振动磨损和腐蚀，对旧式的承磨环进行拆卸是有难度的。利用锁紧螺母能够把叶轮固定在轴上，也会出现设计下的问题。主要是螺母处的垫片无法发挥作用，螺纹容易遭受人口液流的湍动冲击，已经被腐蚀的螺母因此而不易拆卸。化工流程泵轴和叶轮轮段一般是利用热套配合的方式，装配工艺方面需要利用专门的拆卸工具，拆卸过程中还需要加热才可以把叶轮从轴上分离出来，利用键的连接间隙配合叶轮腐蚀之后，也不可避免出现不容易拆卸的问题。

2、改造方案

针对以上化工流程泵中出现的旧式结构问题，以离心泵为例提出叶轮改造方案。对于离心泵而言，尤其是对过流部件而言，耐汽蚀、冲刷化学腐蚀是相当重要的。因此要进行校核，然而由于泵的零部件形状不规则使用一般的材料力学公式无法解决叶轮强度和刚度问题。因此在实际工作中，离心泵零件受到外力的作用时，使得零件发生变形
或者破坏，而零件依靠本身尺寸及材料性能来反抗变形和破坏。我们把零件抵抗变形的能力叫做刚度，把零件抵抗破坏的能力叫做强度。为了提高化工流程泵的使用寿命，应当尽可能做大尺寸，然而在实际工作中，又希望泵的零件尽量小，这样成本也会降低，因此在具体的改造设计中，要满足这两个条件，对离心泵叶轮尺寸进行确定。