泥沙對(duì)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)特性的影響
黃河水中含有大量的泥沙,對(duì)水泵的特性影響很大,因?yàn)樗δp和機(jī)械磨損,流量減小,揚(yáng)程減小,效率降低,泵的特性曲線在功率變大時(shí)變化不一。對(duì)于水泵來(lái)說(shuō),流量、揚(yáng)程和功率隨著沙含量的不同而不同。從影響后的性能曲線可以看出,沙含量越大,水泵效率越低,流量越小,揚(yáng)程越低,功率越高。水泵沙磨損可分為三種類(lèi)型:腐蝕、氣蝕和磨損。磨損是由于水中堅(jiān)硬的固體顆粒與過(guò)流部件表面摩擦碰撞而產(chǎn)生的,屬于機(jī)械損傷。由于黃河水中含有大量的泥沙,對(duì)水泵的磨蝕十分嚴(yán)重。一般來(lái)說(shuō),造成磨損的原因是:高速含沙水流所產(chǎn)生的沖刷磨蝕力。當(dāng)含有一定粒徑、硬度的泥沙,以高速通過(guò)水泵時(shí),產(chǎn)生相當(dāng)大的沖磨力,將金屬表面微細(xì)顆粒層層磨剝而引起表面破壞。因此,高速是引起水泵磨損的主要原因。高速含沙水流在金屬凹凸不平的表面形成旋渦和折曲,沙粒對(duì)表面形成反復(fù)沖擊使壁面破壞。
由于沙顆粒棱角的影響,單位面積上的壓力很大,超過(guò)了金屬表面的極限強(qiáng)度,受到損壞,特別是在渦流和回流部位,特別是作用比如葉片、葉輪盤(pán)兩側(cè)、口環(huán)、泵殼等的磨損,主要是渦流和回流沖擊造成的。由于上述兩種作用,前者磨損形成條痕,后者形成坑洞,兩者共同形成魚(yú)鱗狀溝槽的。因此,泥沙的磨損嚴(yán)重降低了水泵的使用壽命。
水泵防止磨損的措施:提高水泵部件材料的耐磨性根據(jù)相關(guān)試驗(yàn),強(qiáng)度的金屬耐磨性順序?yàn)椋翰讳P鋼,鎳鉻鋼,普通鋼, 黃銅和鑄鐵,其中鑄鐵的耐磨性最差,主要是由于組織的不均勻性,損傷是從鑄鐵中的石墨上逐漸剝落的。 現(xiàn)在我們用的水泵零件都是鑄鐵的,經(jīng)不起泥巴沙的磨損所以從材質(zhì)上考慮,要選擇耐磨性好的金屬,但是原材料價(jià)格價(jià)格貴,加工難度大,無(wú)法普及。
所以在選材時(shí),不僅要考慮耐磨性好,還要考慮這些材料在需要,是否有豐富的原料,價(jià)格是否便宜,加工是否容易。從我們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,選擇耐磨鑄鐵或耐磨鑄鋼作為水泵葉輪、口環(huán)等附件是可行的。
小編:Miranda