离心泵的磨损BETVICTOR体育官网

离心泵有时用于泵送的产品BETVICTOR体育官网含有悬浮固体的环境。虽然有些泵是专门为固体BETVICTOR体育官网处理或泥浆应用而设计的，正常离心泵BETVICTOR体育官网不要包含防止固体撞击导致性能下降的特性。

有几个关键的迹象表明，传统的离心泵正在遭受侵蚀和磨粒磨损。以下是发生这种情况时应考虑和应用的评估和缓解战略。

颗粒在离心泵中是一个问题，因为机器在液体通过叶轮通道时增加了速度。一般来说，叶轮顶端的速度越高，传递给悬浮在液体中的粒子的能量就越多。这种能量可以对它所撞击的任何东西造成破坏。

区分叶尖速度和转速是很重要的。小直径叶轮高速运转时的叶尖转速可能低于大直径叶轮低速运转时的叶尖转速。叶尖速度是叶轮在其外径处的速度。

一般来说，侵蚀造成的物质损失由颗粒速度的立方决定(公式1)。

方程1:
侵蚀= XC^3.

C是粒子的速度
X是基于液体的系数
被应用

颗粒的速度与叶轮的叶尖速度直接相关(图1)。降低机器的叶尖速度对颗粒速度有显著影响，从而影响侵蚀能量。

方程2:
尖端速度= πD2n/60

特别是，这影响颗粒从叶轮高速冲击到泵蜗壳唇，造成侵蚀损害。

当高能粒子从叶轮进入蜗壳唇时，就会发生一种非常特殊的损坏模式。损伤一般集中在套管蜗壳唇与套管侧壁的交叉处。撞击蜗壳唇部中心的颗粒被扫到平均流线流中，它们与唇部接触的时间是有限的(图2)。

撞击靠近侧壁的涡唇的颗粒受到涡唇与侧壁之间的双边界层界面的影响。这些粒子没有迅速进入平均流线流并开始旋转(图3)。

其他区域也容易磨损，通常与磨损环环隙的精细间隙有关。有两种类型的磨粒/冲蚀磨损会增加磨损环间隙并降低泵的性能。

当磨损环间隙大到足以让颗粒通过时(间隙大于最大颗粒尺寸)，颗粒在压差的驱动下通过磨损环间隙，其形状和方向影响到磨损环表面，增加间隙(图4)。如果磨损环间隙小于最大颗粒尺寸，则由于挤压和磨损，材料从间隙中移除，直到间隙增加(图5)。

磨损环在发生在蜗壳壳体侧壁的另一种常见磨损形式中也起着重要作用。磨损环的主要功能之一是在离心泵内的不同压力状态之间提供一个限制环空。由于这一功能，磨损环的一侧比另一侧在更高的压力下工作。环空压差驱动流体穿过磨损环间隙。

这种效果具有加强性能，提高了机器的转子动力学。在腐蚀性环境中，这可能导致特定的磨损模式的损害。当从磨损环环空流出的液体携带高能量颗粒进入低压通道时，这些颗粒会撞击套管侧壁并切割出压力边界。这被称为泰勒涡损伤。

限制穿着的策略

在泵送流体中可能存在颗粒的场合，限制叶尖速度可以限制损坏。如果不能限制叶尖速度，则选择叶轮外径与蜗壳唇间叶尖间隙较大的机器。这使得时间/距离/速度有机会作用于任何颗粒，从而在它们撞击套管之前降低它们的速度。

修改蜗壳唇。通过将蜗壳唇形设计成马蹄形，可以限制唇形与套管侧壁交叉处的磨损。大而光滑的唇边半径意味着双边界层的后果，保持粒子，并导致他们旋转，由于通过的流动是最小的，因为粒子被迫进入平均流动的几何半径流，不能卡在转角交叉口(图6)。

修改外壳，限制泰勒涡流损伤。有时，可以修改磨损环和套管壁的几何形状，使磨损环射流与磨损环的距离远离磨损环，通过时间/距离/粘度来限制射流的影响。另一种技术是确保从磨损环环空喷射出一个大而光滑的半径。该方法利用了Coanda效应，即流体会附着在曲面上，沿半径方向移动流体和相关颗粒，而不会撞击套管侧壁。

涂层可以帮助对抗磨粒磨损，但它需要一个熟练的眼睛，以确保正确类型的涂层应用在正确的区域，基于对观察到的损伤的评估。具有高粘结强度和高硬度的涂层与本文中提到的其他技术结合使用时，可以成功地限制损伤。

离心泵液体中的颗粒可能导致损坏和性能下降。一些损坏仍然是不可避免的，但通过对几何形状进行修改，结合硬质涂层，可以提高泵的寿命和可靠性。