料漿泵

料漿泵用於輸送磷酸料漿介質，是裝置的關鍵用泵之一，可用立式或臥式，立式泵安裝於萃取槽的上面。主要為各種各樣的產品提供合理的料漿。

料漿泵工作原理

料漿泵（也稱渦流泵）是一種葉片泵。主要由葉輪、泵體和泵蓋組成。葉輪是一個圓盤，圓周上的葉片呈放射狀均勻排列。泵體和葉輪間形成環形流道，吸入口和排出口均在葉輪的外圓周處。吸入口與排出口之間有隔板，由此將吸入口和排出口隔離開。

我們將ZHB型料漿泵內的液體分為兩部分：葉片間的液體和流道內的液體。當葉輪旋轉時，在離心力的作用下，葉輪內液體的圓周速度大於流道內液體的圓周速度，故形成“環形流動”。又由於自吸入口至排出口液體跟著葉輪前進，這兩種運動的合成結果，就使液體產生與葉輪轉向相同的的“縱向旋渦”。因而得到旋渦泵之名。需要特別指出的是，液體質點在泵體流道內的圓周速度小於葉輪的圓周速度。

在縱向旋渦過程中，液體質點多次進入葉輪葉片間，通過葉輪葉片把能量傳遞給流道內的液體質點。液體質點每經過一次葉片，就獲得一次能量。這也是相同葉輪外徑情況下，旋渦泵比其它葉片泵揚程高的原因。並不是所有液體質點都通過葉輪,隨著流量的增加，“環形流動”減弱。當流量為零時，“環形流動”最強，揚程最高。

由於流道內液體是通過液體撞擊而傳遞能量。同時也造成較大撞擊損失，因此料漿泵的效率比較低。

靠旋轉葉輪對液體的作用力，在液體運動方向上給液體以衝量來傳遞動能以實現輸送液體的泵。葉輪為一等厚圓盤，在它外緣的兩側有很多徑向小葉片。在與葉片相應部位的泵殼上有一等截面的環形流道，整個流道被一個隔舌分成為吸、排兩方，分別與泵的吸、排管路相聯。

泵內液體隨葉輪一起迴轉時產生一定的離心力，向外甩入泵殼中的環形流道，並在流道形狀的限制下被迫回流，重新自葉片根部進入後面的另一葉道。因此，液體在葉片與環形流道之間的運動跡線，對靜止的泵殼來說是一種前進的螺旋線；而對於轉動的葉輪來說則是一種後退的螺旋線。旋渦泵即因液體的這種旋渦運動而得名。液體能連續多次進入葉片之間獲取能量，直到最後從排出口排出。

ZHJ型料(渣)漿泵的工作有些像多級離心泵，但旋渦泵沒有像離心泵蝸殼或導葉那樣的能量轉換裝置。料漿泵主要是通過多次連續作功的方式把能量傳遞給液體，所以能產生較高的壓力。在能量傳遞過程中，由於液體的多次撞擊，能量損失較大，泵的效率較低，一般為20～50%。

料漿泵只適用於要求小流量（1～40米3/時）、較高揚程（可達250米）的場合,如消防泵、飛機加油車上的汽油泵、小鍋爐給水泵等。料漿泵可以輸送高揮發性和含有氣體的液體,但不套用來輸送粘度大於7帕?秒的較稠液體和含有固體顆粒的不潔淨液體。

工況特點

輸送介質：二水物磷酸料漿

含固量：磷石膏（主要成分為CaSO4·2H2O和未分解的磷礦及酸不溶物）。25%~32%

液相：磷酸（P2O5）20%~30%；游離硫酸H2SO41%~4%；氟矽酸H2SiF61%~3%；氯根CL¯微量

粘度：5~15mPa·s

密度：（料漿）1.3~1.5t/m³

介質溫度：70~85℃

裝置的工況條件與二水物磷酸裝置的主要區別是液相磷酸濃度和反應溫度均較高，具體數據如下：

液相磷酸P2O540%~48%；反應溫度95~105℃。上述介質均處於劇烈的攪拌條件下。

選型要求

料漿泵的選型要求主要是根據介質和反應槽中攪拌條件，選擇兼有耐腐和耐磨性能的泵過流部件材料以及結構合理的立式泵。

1、泵過流部件材料的選擇

在磷酸介質（含固量小於3%）條件下，超低碳鉬二鈦和鉬三鈦的耐腐性能良好，但在磷酸料漿（含固量25%~35%）條件下，磨損嚴重，使用壽命縮短。因此，在選擇泵過流部件材料時尤其要注意介質和工況條件。

（1）介質溫度

泵過流部件腐蝕速度隨溫度升高而加劇。例如萃取磷酸溫度從70℃上升到85℃時，腐蝕速度增加一倍。因此，選材時要注意介質溫度。

（2）磷酸濃度

磷酸濃度增加，腐蝕加劇。例如鉬三鈦不鏽鋼在二水物磷酸生產中能抗蝕，但在半水物磷酸中，當用於反應槽攪拌軸襯套時，僅使用一個月就有85%被腐蝕，呈蜂窩狀麻點。因此，二水物磷酸反應槽上立式泵過流不見推薦用CD—4Mcu；Z3CNUD26-05；鉻30（F30%CrMo和FCr30）合金；半水物磷酸生產中泵過流部件推薦用鉻30（F30%CrMo和FCr30）合金；J-1合金；F5合金；SaniCrO28；HastelloyC。

2、泵轉速的選擇

泵轉速提高，會加速葉輪和蝸殼等過流部件的磨蝕腐蝕。根據國外磷酸磷氨裝置用泵和雲南磷肥廠70年代引進的磷酸裝置用泵的轉速，絕大部分是970和1460r/min（前者更多），而沒有高達2900 r/min的轉速。因此，在滿足流量、揚程的前提下，儘量選擇低轉速的泵。

3、立式泵與臥式泵的選擇

80年代前，我國磷酸磷氨裝置用泵，幾乎全部為立式泵。由於當時條件下，國內臥式泵的軸封泄漏嚴重。目前，國內不少臥式泵的密封技術有了很大改進，除大連耐酸泵廠的雙端面機械密封使用較成功外，江蘇張家港江南化工設備廠生產的副葉輪帶飛鐵停車密封泵在國內各種規模的磷酸磷氨裝置上運行也很成功。臥式泵所用的填料密封，一致認為以碳素纖維填料使用效果較為可靠。與立式泵相比，臥式泵還具有以下優點：

（1）臥式泵的價格低，一般是相同流量、揚程條件下立式泵的1/2~1/3，甚至1/4。

（2）立式泵支承架下懸臂軸長度有限，往往給生產上控制液位帶來麻煩。

（3）如果立式泵不能直接安裝在一個大槽上（如磷酸成品貯槽），則必須由大槽下部側面開孔將介質引至架設立式泵的小槽上，這增加了投資，有時為了防止“打空”或“滿槽”，還要多一為操作工人。

4、泵葉輪型式的選擇

由於磷酸、料漿和磷氨料漿中均含有固體顆粒，加之由磷礦石帶入的鈉、鉀及鐵、鋁、鎂等雜質，（尤其是鈉、鉀）在磷酸生產過程中會產生氟矽酸鈉和氟矽酸鉀鹽，溶解於磷酸中。當溫度下降時，溶解度降低而析出，很容易在泵的葉輪尤其是蝸殼上結成堅硬的垢層（這些結垢物還夾雜如硫酸鈣等其它固相物）。因此，在磷酸磷氨裝置中，一般要選用開式葉輪，尤其在磷酸裝置反應槽及磷酸過濾系統中，一定要選用開式葉輪；磷氨料漿泵也應選用開式葉輪。

料漿泵結構特點

料漿泵均是立式、單級、單吸懸臂式液下泵，底座、出液管同圓柱管分開，不需要軸封。泵軸在液下部位不設軸承，以適應輸送含固體顆粒的介質。泵浸入介質的深度可為700~2000mm，需要時還可在泵吸入口處裝設吸入管。