立式长轴泵与无密封自吸泵在轧钢浊循环水系统中的应用对比

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目前宝钢集团新疆八-钢铁所有旋流井内的输送工作都是利用立式长轴泵来完成的.据了解国内钢铁企业中，旋流池、平流池、铁皮坑用泵大多数采用立式长轴泵.但也有部分企业采用无密封自吸泵- 棒线旋流井装有4台 350LCW-48B型立式长轴泵.由于冲渣管为焊接钢管.氧化铁皮的长期冲刷使其泄露严重。造成水质极差.对长轴泵的损害极大.单泵连续运行不足6个月.对此我们将 2台长轴泵改造为无密封自吸泵，主叶轮、副叶伦及密封腔全部采用耐磨不锈钢，大大降低了水泵的检修频率.提高了检修效率。现就立式长轴泵和无密封自吸泵的工作原理和结构特点及各自的优缺点做-分析比较.供有关专业人员在进行水泵选型时作为参考1 立式长轴泵1.1 结构与工作原理该泵为立式结构。叶轮浸没在介质中，采用导流器集流 .泵轴和内、外管均分为多节，泵轴之间采用联轴夹套联接。这-特点使立式长轴泵在长度方向允许有很大的变化.在不改变泵外特性情况下.泵的长度可达几十米.短的可只有几米.中间轴和中间接管可视需要进行取舍，以此来改变泵的长度。导轴承润滑系统采用内护管结构、清水润滑。

该泵是由中心旋转体部分和泵体部分组成 其中旋转体部分是由叶轮、轴、联轴夹套、联轴器等组成。泵体部分由滤网、喇叭管、导流器、外管、内护管、轴承架(内含橡胶导轴承)、底座、出口弯管、填料函、轴承箱和电机座等构成泵通过出口弯管与出水管路连结在-起 ，通过底座与基础固定。

通过外供水管对每个导轴承部位进行外供润滑水或润滑水由填料函侧面人口源源不断地进入、沿着内管和轴之间的通道去润滑、冷却、冲洗各个导轴承。这是立式长轴泵正常工作的关键所在。

电机通过联轴器将旋转运动传给泵轴.带动在液下工作的叶轮旋转：流体通过叶轮获得能量后，经导流器变换方向，沿着内管和外管之间的流道.垂直向上流动，经过出IZl弯管，沿水平方向吐出进人管道系统。除了存在-般泵均有的机械损失、水力磨阻和容积损失外.没有其它的附加损失，所以效率高。

1.2 润滑与密封长轴泵的转动部分与固定部分之间的密封采用填料密封.正常时为滴状泄漏、泄漏增大时需鹏压盖螺母进行调整 ，达到检修周期时更换填料。泵的水中轴承需外接清水润滑.润滑水压力需比泵的扬程高0.07～0.1MPa，从填料函体的接 口出引入.经内接管、水中轴承后排入泵体内。

13 安装维护与运行注意事项1.3.1 立式长轴泵安装时可整体进行安装 .当起吊设备高度不足时。

也可拆开分段安装 .安装时.只须将基础垫板的水平度保证在 0.O5mm/m的精度内.电机联轴器与泵联轴器的对中保证在 0.05 mm范围内即可。

1.3.2 泵首次起动前 10 min.水中轴承需接通外部润滑水冲洗 .如果被抽送液体是清洁水 .则起动后可关闭外接水源：如果被抽送介质是污水，则外接润滑水要连续通入.直到停机后才能停止。

1.3-3 运行时调节填料的压紧程度.填料函处不能压得过紧.这样会导致填料烧坏，过松也不好.会导致泄漏增加.把其调整到有少量的液体成滴状连续不断地从填料处冒出为好2 无密封自吸泵2.1 自吸泵112自吸泵就是泵在起动前不需要灌引水或抽真空 ，经短暂时间运转.靠泵本身的作用.即可把水吸上来投入正常运行的-种泵类。它的主要水力元件叶轮和压水室与-般相同参数的泵相差无几，只是泵腔内增加了储液室和气水分离室.形成双层泵体。无密封实际上应为无接触密封.它是-种副叶轮动力密封，又称流体动力密封。它可以克服填料密封和机械密封的某些不足.适用于其它密封难以胜任的诚，如高速、高温或含高硬度颗粒的介质。因此无密封 自吸泵是-种采用到副叶轮动力密封.在第-次灌水后以后起动时无需灌引水的泵。尤其适用用来抽送含煤灰、灰渣、矿粉较多的介质。

2.2 结构与自吸原理无密封自吸泵主要由泵体、工作叶轮、副叶轮、泵轴、电机支架、联轴器、电动空气控制阀、流体动力密封装置、停车密封装置等组成。其工作原理是在水泵运转前。在泵腔内存有-定量的液体，泵起动后由于叶轮的旋转作用.使吸入管路内的空气与泵腔内的液体充分混合，并被排到气液分离室.气液分离室内密度很小的气体从上部逸出，密度较大的液体从下部返回叶轮进口.重新和吸入管路的剩余气体混合 这样不断循环.直到把泵腔和吸入管路内的空气全部排尽，完成自吸.使水泵进人正常抽水状态.这-时间需60 200s。因为自吸泵的泵腔内水力损失比普通泵要大.要达到同样的扬程时，自吸泵外径要在- 般泵的设计基础上适当加大 1.O3～1.08倍.这样将使功率增加。

23 副叶轮动力密封工作原理副叶轮动力密封通常由副叶片.副叶轮、固定导叶和停车密封装置等组成。副叶片铸在工作叶轮的后盖板上，跟随工作叶轮-同旋转 ，其作用是减低泵腔的压力，达到平衡轴向力和防止颗柳入密封装置的目的 副叶轮实际是-个小离心叶轮.靠它产生的压力顶住工作叶轮出口处的高压液体向外泄漏 .停机时副叶轮不起作用，所以应配备停机密封装置。防止泵腔内的水外流。

2.4 安装维护与运行注意事项2.4.1 泵的安装高度应保证在最低水位运行时小于泵允许吸深.安装平面应平整.进出水管路重量应由固定的支架来承受.不可支承在泵的进出口法兰上.进出水管路必须紧固密封，不能有漏气现象。管路直径不得擅自更改2.4.2 泵组安装完毕后.检查转子部件是否存在卡滞现象 ，转动是否灵活.并检查泵的转向是否正确。

2.4-3 泵运行时必须严格控制泵的流量扬程.吸程在选定型号规定的范围内.不允许在低于规定扬程下超大流量运行.以免发生汽蚀和超功率。

2.4.4 电控阀经过 6个月的使用后.活塞与密封垫之间会产生少量的磨损或变形.要停机进行微量调整。长时间停泵后重新使用时，启动前应检查储液量是否充足.不足时应充满液体后再开机。

3 立式长轴泵与无密封自吸泵应用比较3.1 效率泵的效率是衡量泵是否节能的主要指标。根据在相同参数下，自吸泵叶轮直径是长轴泵叶轮直径的 1.03～1.08倍这-规律.由泵的切割定律可知泵所消耗的功率与叶轮外径变化之比的三次方成正 比，即.可计算出自吸泵的效率比长轴泵要低 10%～26%，-般低 20%。另外采用副叶轮密封也要消耗相当的功率.进-步降低自吸泵效率。自吸泵生产厂家的产品样本中没有标出效率这-参数。显然是在回避这- 缺陷 钢铁企业净、浊环水所用规格等级长轴泵效率-般为78%-86%.而自吸泵-般只有 58%～60%。因此，效率低下是无密封自吸泵的弱点。目前型号为 350LCW-48B立式长轴泵 .其配套功率均为 185kW.而具有相同参数的自吸泵 350WFB-BD3.其配套功率要求为200kW.因此在节能上自吸泵远不如长轴泵。

科技信息 。机械与电子o 2013年 第25期3-2 应急起动紧急起动备用泵是装置在故障状态下的重要应急措施。自吸泵在起动后不会立即出水 .需要有-个 1-3min的排气 自吸时间.泵越大时间越长 .因此难以保证连续供水。它要求有-个提前量。-般要求备用泵出水后才能停下故障泵.否则会有-个时间间隔内装置处于无水或少水状态。往往故障是突发的，这将给正常生产带来很大的影响。而长轴泵不需要抽真空.在启动后几秒钟内便会达到供水状态.故应急性能好于 自吸泵3-3 维护检修3.3.1 检修周期 ：自吸泵本体备件较少 .易损件选用耐磨不锈钢后使用寿命延长。整体泵的检修频率也就相应降低：而长轴泵本体备件数量极多.任何-个零部件的损坏均会导致泵的整体检修 .因此立式长轴泵的检修周期比自吸泵的要短。

3.3.2 日常维护：无密封自吸泵采用的轴封方式为流体动力密封，水泵在运行过程中密封装置无磨损，因此 .维护工作量校而立式长轴泵采用的是填料密封，经过-段时间运行后.填料会有磨损，此时泄漏量会增加 ，需要调整填料压盖的松紧程度，因此维护工作量比自吸泵大。

3.3.3 检修时间：无密封 自吸泵零件比较少.拆卸比较简单，-般大修1O小时内完成 ；而立式长轴泵零件较多，需要的起重设备相对要大，- 般大修需 24小时完成 因此检修时间立式长轴泵比无密封自吸泵要长，更换的零件也相对较多，检修费用也相对增高。

3.4 其它方面钢铁企业的旋流池和旋流井均建在地下十多米深处 .池内和井内面积有限，故要求泵的占地面积要校以减少投资。立式长轴泵在这方面具有较大的优势.就拿 350LCW-48B立式长轴泵与 350WFB-BD3无密封 自吸泵来比，两者的流量 ，扬程参数相近。前者占地面积为1.0mx1.0m。后者占地面积为 1.6mx1.6m，是前者的2倍多。见图 1。

图 1 立式长轴泵与自吸泵外形图另外，立式长轴泵由于部分泵体浸没于水中，由于水的吸振作用 ，其振动和噪声都小于自吸泵。下面将两种泵有关指标列表试比较如表1。

表 1 立式长轴泵与自吸泵比较指标 立式长轴泵 自吸泵应急启动能力 强 差效萼置，% 78-86 58-60出水时间/s ≤3 60-200允许吸深，m 叶轮侵入水中 ≤5噪声 低 相对高振动 小 相对大占地面积 小 相对大密封情况 有泄漏 无检修时间/l1 24 10检查周期 12个月 12个月泵结构 复杂 简单- 次性大修成本 高 相对低4 结论综上所述.笔者认为在长期连续运行情况下。不能断水的装置中，尤其在重要工况位置 .宜优先采用立式长轴泵。在间歇运行而又无清洁水源润滑且介质条件很差的情况下或在不关键位置泵仅作排水使用时，为减少投资成本及维护方便∩考虑采用无密封自吸泵。目前-棒线旋流井采用 自吸泵与立式长轴泵搭配使用的方式.既保证了应急启动的需要，同时也大大降低了检修成本及负荷，使用效果良好。

[责任编辑：明明](上接第41页)3 图谱数据处理软件结构鉴定是天然产物化学科研领域的必备基醇能.也是天然产物化学教学内容中十分重要的知识拈 在结构鉴定过程中往往需要校正数据、反复缩放图谱以正确归属数据 ，甚至需要将数据与结构关联.以方便对 比分析。目前主流的谱图解析软件有 Mest Ree、ACDNMR Processor.Mest Renova、和ACD SpecManager。前两款软件仅限于处理核磁共振图谱.Mest Renova是 Mest Rec的升级版本。通过插件也可以查看质谱。而ACD SpecManager功能十分强悍.可以查看核磁共振、质谱、红外、紫外、圆二色谱以及 HPLC色谱图等有机结构鉴定中所有的谱图类型.能够自动识别大多主流仪器测试产生的共计69种原始数据格式。不仅如此 ，SpecManager还可以将结构与数据对应关联起来.方便解析和分析。

总之.充分利用化学软件.可以提升数据处理的效率，也是化学专业学生必备的基本技能，应当在教学中加以重视。让化学软件走进课堂。让学生接触、了解进而掌握化学软件的使用，也进-步提高了学生应用化学知识和技能解决实际问题的能力.对学生综合素质的培养也十分有利。o