发布时间:2015-11-15
离心式渣浆泵技术需要综合应用机械学、计算流体动力学、材料学及计算机科学等交叉学科的有关理论与知识,充分运用先进的分析方法和研究手段,大力应用现代设计方法和前沿技术,从而形成集成创新的离心式渣浆泵高新技术体系。
离心泵输送固液混合物的实践表明,效率低下、磨损严重以及密封的可靠性低,仍然是渣浆泵技术水平需要解决的技术难点。研制高效率、低磨耗、高可靠性的离心式渣浆泵对于工业、农业、水利及国防等行业固液混合流体输送系统的节能降耗具有重要意义,离心式渣浆泵的高新技术主要包括以下几个方面。
渣浆泵过流零件水力设计及优化技术是高效率、低磨耗离心式渣浆泵的关键性技术。
应用理论分析及数值模拟研究手段,建立渣浆泵的固液两相流动模型;
形成离心式渣浆泵内部固液流体三维湍流数值模拟的方法;通过对多种几何参数过流件及大量浆体工况的数值模拟,探求渣浆泵内部固液两相压力场、速度场的分布规律以及固相颗粒对壁面的冲蚀行为,形成渣浆泵性能预测、磨损预测的新方法以及高效率、低磨耗渣浆泵过流零件的优化设计理论。
渣浆泵过流零件抗磨材料技术的进步对延长泵的使用寿命起着非常重要的作用。
目前,渣浆泵用抗磨材料仍然是以金属抗磨材料为主;但在某些特定的浆体场合,橡胶材料则具有更好的耐磨性能;
工程陶瓷用作渣浆泵过流零件材料尚需要做更多的研究及试验。
渣浆泵用抗磨材料的研究及应用应根据泵输送的浆体性质有针对性地开展,主要是进一步推广高铬抗磨白口铸铁的应用,并降低材料成本;在适合使用橡胶材料的场合应避免使用价格高昂的高合金铸铁;
继续开展渣浆泵用工程陶瓷及粘合剂研究及应用试验工作。
在渣浆泵的先进制造技术方面,应采用高效率的熔炼设备;大力推广消失模铸造、铸造过程数值模拟及缺陷分析、近净成型等技术,以提高铸件质量并减少高硬度零件的机械加工量;
优化热处理工艺并采用先进热处理设备以降低能耗;
推广使用适用于高硬度材料切削的硬质合金刀具及陶瓷刀具,优化零件机械加工工艺及切削参数,从而降低渣浆泵整体的制造成本,提高产品质量及竞争力。
为实现渣浆泵体积更小、重量更轻而工作性能更优的目标,在渣浆泵结构设计中应运用现代强度理论、有限单元法等现代设计方法及相关软件对渣浆泵零件进行分析与模拟,在确保安全强度的同时实现泵的轻量化设计。
在泵的设计中采用虚拟样机技术、工业造型设计理念及人体工学原理,应用三维机械CAD设计软件对渣浆泵的零件进行三维可视化造型设计;
对渣浆泵的总体装配及运动进行可视化模拟与分析,以避免设计错误,追求产品美观。
在对渣浆泵型号设计时要全面考虑各项优化数据,充分的了解渣浆泵应用并结合实际进行开发。
密封技术与渣浆泵的运行可靠性息息相关。为防止有价值浆体泄漏损失、有毒浆体污染环境及创建清洁型工厂,渣浆泵的密封技术要求也越来越高。
因此,原来一直使用的填料密封越来越不能满足要求了,发展可靠性高的新型密封技术在所必行。
渣浆泵新型密封技术主要有流体动力密封和集装式机械密封,前者主要通过泵运转时副叶轮以及在叶轮盖板外侧设计的副叶片产生的压力来实现密封功能;
后者在提高密封可靠性的同时,还给密封部件的安装及拆卸带来极大的便利。
高效率、低磨耗渣浆泵长期可靠运行需要科学的运行方案及状态监控技术支撑,而长期以来这方面往往被忽视。
渣浆泵的科学运行技术包括渣浆泵系统的合理选型及安装技术、严格的操作规程、现场维护及检修方法。
渣浆泵系统的状态监控技术则是对泵的运行状态进行实时监测、对故障进行预警、诊断并作出相应的控制操作,以提高渣浆泵输送系统的运行可靠性及运行的经济效益。