泵被廣泛用于石油、化工、造紙、鋼鐵、電力等行業(yè),是工業(yè)的心臟。根據(jù) 統(tǒng)計(jì)局資料顯示,我國化工泵市場容量為45億元左右,占 水泵市場總額的30%,需求泵總量大約為30萬臺(tái),占市場總量的7%左右。泵的葉輪是泵 關(guān)鍵的零件,泵的性能主要取決于葉輪。閉式葉輪流道窄,三維結(jié)構(gòu),包角大,目前多數(shù)葉輪采用砂型鑄造,砂型鑄造葉輪流道表面粗糙,并且加工余量大?,F(xiàn)在少數(shù)廠家嘗試 鑄造葉輪, 鑄造葉輪流道表面光滑,但是 鑄造葉輪對泵的性能的影響程度不是很清楚。本文 水玻璃、硅溶膠兩種型殼鑄造CZ32-160閉式葉輪對泵的流量、揚(yáng)程、汽蝕余量的影響。硅溶膠型殼 鑄造閉式葉輪流道表面粗糙度為Ra3.2~6.3μm鑄件重量為24kg前后兩個(gè)蓋板無需機(jī)械加工,砂型鑄造葉輪重量為4kg綜合考慮硅溶膠型殼 鑄造葉輪和砂型鑄造葉輪成本相當(dāng),但是硅溶膠型殼 鑄造葉輪表面粗糙度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于砂型鑄造葉輪。水玻璃型殼 鑄造閉式葉輪流道粗糙度Rab3~12.5,成本要低于砂型鑄造,但是流道表面粗糙度低于砂型鑄造。實(shí)現(xiàn)了資源的綜
合利用。
水玻璃、硅溶膠型殼 鑄造葉輪對泵揚(yáng)程影響在泵性能曲線上選擇點(diǎn)流量22m³/h曲線要求揚(yáng)程35m,葉輪直徑169mm,在此條件下測試揚(yáng)程達(dá)到35m就是合格產(chǎn)品。
1、水玻璃型殼 鑄造葉輪對泵揚(yáng)程影響葉輪泵的揚(yáng)程在35~36m范圍內(nèi),滿足泵I陛能曲線上揚(yáng)程的要求,并且穩(wěn)定。砂型鑄造葉輪是得不到這樣穩(wěn)定的揚(yáng)程數(shù)據(jù),砂型鑄造葉輪要經(jīng)過反復(fù)的對葉輪流道進(jìn)行修理才能達(dá)到所要求的性能,并且要經(jīng)過多次試泵,浪費(fèi)大量的人力、物力,提高了生產(chǎn)成本。 鑄造葉輪所組裝的泵達(dá)到如此穩(wěn)定的效果,并且只試驗(yàn)一次滿足泵性能曲線要求,這主要取決于 鑄造葉輪流道表面粗糙度, 鑄造葉輪流道表面粗糙度要低于砂型鑄造,并且所有 鑄造葉輪流道表面粗糙度都很接近,相差不多,這也是泵揚(yáng)程較穩(wěn)定的原因。通過本次試驗(yàn)證明,以后在生產(chǎn)中所有采用此種水玻璃型殼 鑄造葉輪,泵的揚(yáng)程不需要進(jìn)行測試,組裝以后就可以交付用戶使用。
2、硅溶膠型殼 鑄造葉輪對泵揚(yáng)程影響
硅溶膠型殼 鑄造葉輪組裝成泵揚(yáng)程在35一36m之間,與水玻璃 鑄造葉輪組裝的泵揚(yáng)程相當(dāng),說明流道表面粗糙度進(jìn)一步減小對泵的揚(yáng)程基本沒有影響,如果只考慮泵的揚(yáng)程,選擇水玻璃 鑄造葉輪足以滿足要求。
3、硅溶膠、水玻璃 鑄造葉輪對泵汽蝕余量的影響
泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中,若其過流部分的局部區(qū)域(通常是葉輪葉片 稍后的某處)因?yàn)槟撤N原因,抽送液體的 壓力降低到當(dāng)時(shí)溫度下的液體汽化壓力時(shí),液體便在該處開始汽化,產(chǎn)生大量蒸汽,形成氣泡,當(dāng)含有大量氣泡的液體向前經(jīng)葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時(shí),氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。
在氣泡凝結(jié)破裂的同時(shí),液體質(zhì)點(diǎn)以很高的速度填充空穴,在此瞬間產(chǎn)生烈的水擊作用,并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面沖擊應(yīng)力可達(dá)幾百至幾千個(gè)大氣壓,沖擊頻率可達(dá)每秒幾萬次,嚴(yán)重時(shí)會(huì)將壁厚擊穿。在水泵中產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭受到破壞的過程就是水泵中的汽蝕過程。水泵產(chǎn)生汽蝕后除了對過流部件會(huì)產(chǎn)生破壞作用以外,還會(huì)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng),并導(dǎo)致泵的性能下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使泵中液體中斷,不能正常工作。實(shí)際生產(chǎn)中用泵汽蝕余量(NPSHr),又叫 的汽蝕余量或泵 動(dòng)壓降,越小抗汽蝕性能越好。泵汽蝕余量是反應(yīng)泵性能的一個(gè)重要指標(biāo)。
(1)硅溶膠 鑄造葉輪流道表面粗糙度低于水玻璃 鑄造葉輪流道表面粗糙度。
(2)膠 鑄造葉輪、水玻璃 鑄造葉輪對泵揚(yáng)程的影響相同,但好于砂型鑄造葉輪。
(3)溶膠 鑄造葉輪、水玻璃 鑄造葉輪對泵汽蝕的影響相同,但好于砂型鑄造葉輪。
(4)綜合考慮成本、泵揚(yáng)程、泵汽蝕,應(yīng)選擇水玻璃 鑄造葉輪,沒 選擇硅溶膠 鑄造葉輪。