煤泥水泵輸送的是固液兩相流流體，兩相流的各個(gè)物理特性比常溫清水要復(fù)雜許多，因?yàn)樵趯?shí)際的流動(dòng)中，不僅固相與液相間會(huì)有相互作用，單相的顆粒與顆粒之間也會(huì)有復(fù)雜的相互作用。而且煤泥水泵輸送的煤泥水，是一個(gè)復(fù)雜的分散體系，各選煤廠煤泥的礦物組成和巖相特征都不一樣。所以當(dāng)前還難以用比較精確的數(shù)學(xué)方程來(lái)模擬分析以及求解。

廣一水泵廠為了更準(zhǔn)確地反映100pz煤泥水泵的輸送情況，選用了某選煤廠的無(wú)煙煤作為固相介質(zhì)，常溫水作為液相，對(duì)煤泥水泵的內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了模擬計(jì)算，得出了不同粒徑各個(gè)工況下的壓力場(chǎng)和固相體積分布情況，并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了分析，預(yù)測(cè)渣漿泵的特性和過(guò)流部件磨損情況。為了提高泵的抗磨性,延長(zhǎng)泵體的使用壽命，在上述分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，廣一水泵對(duì)煤泥泵葉片進(jìn)行了合理的改進(jìn)和數(shù)值模擬。最后對(duì)改型前后泵的性能做了對(duì)比分析，改型后的方案對(duì)改善葉片的磨損具有明顯的效果。

體積分?jǐn)?shù)和粒徑越小，在背葉片的進(jìn)口處越容易發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。體積分?jǐn)?shù)和粒徑越大，葉片進(jìn)口處的壓強(qiáng)值越小，蝸殼外邊緣處的壓力越大。

廣一管道泵在隔舌和葉片的頭部都是流體直接沖擊的部位很容易發(fā)生磨損，在蝸殼的延伸段速度值也比較大，長(zhǎng)時(shí)間的工作也會(huì)造成一定的磨損。葉片的工作面中間部位受葉片線形影響有大面積的固體堆積，背葉片兩側(cè)也有一定的固體堆積。磨損現(xiàn)象都隨著粒徑的增大更明顯，降低了泵體的壽命。

對(duì)100PZ煤泥水泵的葉片進(jìn)行了基于磨損考慮、改善磨損性能的改型設(shè)計(jì)，并且進(jìn)行了數(shù)值模擬，對(duì)改型前后的模擬結(jié)果進(jìn)行了比對(duì)，發(fā)現(xiàn)葉片的磨損狀況較之前有明顯改善，改型前后揚(yáng)程最多提高了5.5%，效率最多降低了3.7%。雖然效率降低了，但降低的幅度不大，而揚(yáng)程和磨損情況都得到了明顯改善，綜合來(lái)說(shuō)優(yōu)化對(duì)預(yù)防磨損有著比較明顯的效果。本研究的優(yōu)化只是針對(duì)固相的堆積磨損進(jìn)行展開(kāi)，而在實(shí)際應(yīng)用中，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理優(yōu)化，優(yōu)化的過(guò)程也應(yīng)兼顧提高廣一水泵的綜合性能方向發(fā)展。因優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程的復(fù)雜性和研究時(shí)間有限的關(guān)系，還有很多優(yōu)化問(wèn)題待于解決。

 

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