【摘要】：渣漿泵被廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè),但是實際應(yīng)用中渣漿泵的密封有效時間短、密封效果不好的問題一直沒能得到有效的解決,這不僅造成了大量的物力財力損失,更嚴重還會威脅操作人員的人身安全。因此研究軸封性能更好的渣漿泵,推進關(guān)鍵設(shè)備的自主研發(fā)具有非常重要的意義。本文從解決軸封問題的角度出發(fā),設(shè)計了側(cè)向進口結(jié)構(gòu)的渣漿泵。為展開對側(cè)向進口渣漿泵與傳統(tǒng)軸向進口渣漿泵的對比研究,采用計算機輔助設(shè)計的方法對兩種不同結(jié)構(gòu)渣漿泵進行實體建模和三維流道建模。然后采用數(shù)值模擬對兩種結(jié)構(gòu)渣漿泵的清水性能進行了對比分析,通過兩種渣漿泵與250ZJ-I-A75型渣漿泵性能表及性能曲線的對比,對側(cè)向進口渣漿泵清水性能做出評價。最后模擬固液兩相流工況下渣漿泵內(nèi)固相濃度及速度分布,對渣漿泵內(nèi)過流部件的磨損規(guī)律進行了分析研究。研究成果對渣漿泵的應(yīng)用及發(fā)展有重要的意義。本文主要研究工作及研究結(jié)論如下:1.分析了我國的渣漿泵應(yīng)用研究現(xiàn)狀,對比軸向進口渣漿泵與側(cè)向進口渣漿泵的結(jié)構(gòu)區(qū)別,分析了軸向進口渣漿泵軸封易失效的原因,并對兩種結(jié)構(gòu)渣漿泵進行了水力及結(jié)構(gòu)改進。2.利用SolidWorks軟件對設(shè)計的兩種渣漿泵全流道進行三維建模,將三維水體模型導(dǎo)入ICEM軟件對其進行網(wǎng)格劃分。使用與250ZJ-I-A75型渣漿泵清水性能表相同的工況在FLUENT軟件中對側(cè)向進口渣漿泵全流道進行了清水工況下的三維數(shù)值模擬計算,對壓力、速度等參數(shù)分布規(guī)律進行了分析。結(jié)果表明(1)側(cè)向進口渣漿泵軸封處的流場比軸向進口渣漿泵軸封處流場更穩(wěn)定,側(cè)向進口結(jié)構(gòu)能從根本上解決軸封泄露的問題。(2)在相同半徑處,葉片工作面的壓力高于葉片非工作面,隨著徑向距離的增加,主葉片與導(dǎo)葉中的壓力、速度均隨之升高。(3)相對于流量,轉(zhuǎn)速對蝸殼內(nèi)壓力的影響更大,隨流量增加蝸殼中最高壓力值不變,但是高壓區(qū)域增大。3.對側(cè)向進口渣漿泵與軸向進口渣漿泵在相同工況下水力特性進行了對比研究。結(jié)果表明,兩種結(jié)構(gòu)渣漿泵的性能曲線變化趨勢基本一致,側(cè)向進口渣漿泵的性能相比軸向進口渣漿泵有一定降低:在效率最高點揚程降低約11.1%;軸功率降低約9.8%;效率降低約5.2%。4.研究了固液兩相流工況下渣漿泵內(nèi)固相濃度的分布規(guī)律,對渣漿泵過流部件的磨損規(guī)律進行了探究。結(jié)果表明,(1)側(cè)向進口段內(nèi)在流體繞過軸碰撞的位置固相濃度較高,在該位置易發(fā)生磨損。(2)葉片的進、出口位置為易磨損區(qū)域。相比于軸向進口渣漿泵,側(cè)向進口渣漿泵內(nèi)固體顆粒在葉輪中分布更均勻,且葉片非工作面的固相濃度要高于葉片工作面。(3)沿蝸殼到出口管外側(cè)壁面固相濃度較高,該區(qū)域為磨損易發(fā)生位置。
【圖文】：

（a）軸向進口渣漿泵 （b）側(cè)向進口渣漿泵圖 1-1 不同進口結(jié)構(gòu)渣漿泵示意圖Figure 1-1 Schematic diagram of slurry pumps with different inlet structures圖 1-1（b）所示為側(cè)向進口渣漿泵結(jié)構(gòu)示意圖，該種泵流體實際進入葉輪的方向仍然為軸向，但是進口法蘭處流體進入的方向為徑向，因此稱該種結(jié)構(gòu)為側(cè)向進口渣漿泵。該型式泵也就是上世紀 80 年代從美國引進的高質(zhì)泵結(jié)構(gòu)形式。我們對這種進口結(jié)構(gòu)的泵進行分析，發(fā)現(xiàn)軸封位置處于泵頭和軸承箱結(jié)構(gòu)之間，軸封的一側(cè)為大氣壓，靠近泵腔的另一側(cè)為泵的吸入口。由于在泵工作過程中，葉輪對物料抽吸使軸封一側(cè)的壓力很低，這樣軸封處所受壓力很小甚至可能為負壓。因此選擇簡單的填料密封就能保證軸封效果。在泵停止運轉(zhuǎn)時，泵內(nèi)流體會有一定的回流，造成軸封處產(chǎn)生微小壓差，，在這種情況下軸封處選擇簡易的機械密封就能夠?qū)崿F(xiàn)軸封的安全可靠無泄漏。本課題基于側(cè)向進口渣漿泵展開研究，對該種結(jié)構(gòu)型式渣漿泵與傳統(tǒng)軸向進口渣漿泵的內(nèi)部流場進行對比研究。兩種泵靠近軸封處的位置不一樣，側(cè)向進口渣漿泵靠近軸封位置為進口段軸承一側(cè)，而軸向進口渣漿泵軸封位置在蝸殼軸承

碩士學(xué)位論文向進口渣漿泵的設(shè)計esign of lateral inlet slurry pump國現(xiàn)有的 ZJ 系列渣漿泵，其水力模型經(jīng)過工業(yè)生產(chǎn)多年的檢驗合市場需求，因此其水力模型有很大的參考價值。受啟發(fā)于美國向進料型式結(jié)構(gòu)將有效的改善渣漿泵的軸封泄露情況。本研究對漿泵，主要由托架、軸承部件、側(cè)向進口段、出口段、轉(zhuǎn)子部蘭螺栓等組成。本環(huán)節(jié)主要對研究的渣漿泵整體裝配結(jié)構(gòu)及過流計改進。側(cè)向進口渣漿泵的整體結(jié)構(gòu)（The overall structure slurry pump）
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH38

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 杜建發(fā);;渣漿泵在梅山選礦廠的試驗與應(yīng)用[J];梅山科技;1997年03期

2 張越;汪軍;賈志彬;;渣漿泵內(nèi)部流場數(shù)值模擬及磨損研究[J];能源工程;2017年02期

3 成學(xué)東;;臥式渣漿泵皮帶傳動電機安裝結(jié)構(gòu)的改進[J];現(xiàn)代礦業(yè);2016年07期

4 王玉忠;;100ZGB渣漿泵檢修與維護經(jīng)驗[J];科技風(fēng);2013年09期

5 楊麗輝;;如何提高渣漿泵使用壽命的討論與探究[J];科技傳播;2012年05期

6 劉濤;;渣漿泵在運轉(zhuǎn)過程中存在問題[J];科技傳播;2012年05期

7 王世杰;;淺談渣漿泵系統(tǒng)的改造[J];礦山機械;2011年11期

8 陳利平;;渣漿泵磨損及材料的合理選擇[J];中國科技信息;2009年15期

9 李樹楫,于慧;提高渣漿泵過流件硬度的研究[J];機械工人(熱加工);2004年06期

10 陳九泰,董輝,顧廣運;大粒度渣漿泵的設(shè)計探討[J];礦山機械;2003年12期

相關(guān)會議論文 前7條

1 何希杰;段志榮;李金生;;渣漿泵使用壽命估算方法研究[A];機械疏浚專業(yè)委員會第十六次疏浚與吹填技術(shù)經(jīng)驗交流會論文與技術(shù)經(jīng)驗總結(jié)文集[C];2002年

2 文柏茂;揭才金;;探討離心渣漿泵應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)[A];有色金屬工業(yè)科學(xué)發(fā)展——中國有色金屬學(xué)會第八屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

3 ;湖北省天門泵業(yè)有限公司[A];第二屆固體廢物處理技術(shù)與工程設(shè)計全國學(xué)術(shù)會議專輯[C];2007年

4 闞永明;祁成根;;渣漿泵在選廠礦漿輸送中的應(yīng)用[A];“豫興熱風(fēng)爐杯”2011曹妃甸綠色鋼鐵高峰論壇暨冶金設(shè)備管理經(jīng)驗交流會論文集會刊[C];2011年

5 王靜;;渣漿泵裝置應(yīng)用解決方案[A];2009中國選礦技術(shù)高峰論壇暨設(shè)備展示會論文[C];2009年

6 李志鵬;靳衛(wèi)華;沈宗沼;曾德保;曾明;余中華;;液固兩相流脫硫渣漿泵的研究與設(shè)計[A];中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會2006年學(xué)術(shù)年會優(yōu)秀論文集（下卷）[C];2006年

7 王麗麗;孫學(xué)軍;龐志濤;;提高尾礦輸送泵使用壽命的措施[A];第十六屆六省礦山學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2009年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 本報記者 崔玉平;石工泵：中國渣漿泵行業(yè)的龍頭[N];中國工業(yè)報;2012年

2 本報通訊員 張春利;渣漿泵助推黃河標(biāo)準化提防建設(shè)[N];中國水利報;2004年

3 本報記者 崔玉平;從技術(shù)人員到企業(yè)掌門人的華麗轉(zhuǎn)身[N];中國工業(yè)報;2013年

4 韓寶柱;壽王墳銅礦選礦廠尾礦輸送 采用高效渣漿泵提高揚程[N];中國有色金屬報;2003年

5 本報記者 李仁堂 趙衛(wèi)華;“幸福泵”的制勝法寶[N];中國煤炭報;2009年

6 本報記者 李仁堂 趙衛(wèi)華;從市場“黑馬”到“龍頭老大”[N];中國煤炭報;2009年

7 通訊員 劉燦輝;萊鋼煉鋼廠“雙擎齊動”降成本[N];萊蕪日報;2008年

8 馬獻珍 王寧 楊曉艷;小點子釋放降耗大能量[N];中國石化報;2013年

9 劉可亮;江南集團遠通泵業(yè)實現(xiàn)跨越發(fā)展[N];湘潭日報;2007年

10 官麗敏 記者 祝長月 張欽;將專利迅速轉(zhuǎn)換成生產(chǎn)力[N];上饒日報;2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 陶藝;陶瓷離心式渣漿泵的設(shè)計及磨損研究[D];江蘇大學(xué);2017年

2 吳波;渣漿泵固液兩相三維湍流及沖蝕磨損特性研究[D];中南大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 周國新;選礦用離心式渣漿泵固液兩相流研究[D];江蘇大學(xué);2019年

2 彭家春;側(cè)向進口渣漿泵內(nèi)部三維流場數(shù)值模擬研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2019年

3 李晶;葉片型線影響渣漿泵水力性能及葉輪磨損特性分析[D];蘭州理工大學(xué);2019年

4 劉金強;黃金選礦廠中150ZJ-60渣漿泵過流件磨損機理研究[D];山東大學(xué);2018年

5 韓躍;中鉻耐磨合金在渣漿泵中的開發(fā)與應(yīng)用[D];河北科技大學(xué);2018年

6 樊永軍;渣漿泵綜合選型系統(tǒng)研究[D];河北科技大學(xué);2017年

7 何強勝;寬流道渣漿泵的研制[D];河北科技大學(xué);2017年

8 李文君;離心式渣漿泵磨損機理及有限元仿真分析[D];西安科技大學(xué);2007年

9 左亮濤;離心式渣漿泵的摩擦磨損機理與有限元分析[D];江西理工大學(xué);2012年

10 徐振法;離心式渣漿泵內(nèi)部流場數(shù)值模擬[D];蘭州理工大學(xué);2007年

本文編號：2663580