摘要：渣浆泵是通过借助叶轮的离心力的作用使固、液混合介质能量增加的一种机械设备，输送的是含有渣滓的固体颗粒与水的混合物。渣浆泵目前主要应用于选矿、燃煤发电、洗煤、冶金、化工、建材及石油等行业领域中，渣浆泵的市场前景无限，讨论渣浆泵叶轮的通过粒径与各参数之间的关系，在以后的设计过程中按照已知通过粒径设计所需求的渣浆泵叶轮提供了重要依据。
关键字：通过粒径 叶轮 出口宽度 进口断面 叶片数
一、前言
在渣浆泵的各个参数中，通过粒径是其中很重要的一个参数。尤其是对于选煤行业而言，目前要求入选得粒径日益增大，这就要求渣浆泵的叶轮在设计的过程中，各个参数的选取都要充分的考虑叶轮通过粒径的要求。
在标准JB/T8096-1998《离心式渣浆泵》5.5.1条中规定：渣浆中固体颗粒的最大尺寸应不超过泵过流断面最小尺寸的80%。在渣浆泵的叶轮中，流道为扩散型，即叶片间流道进口过流断面面积小于出口过流断面面积，叶轮的通过粒径主要由叶轮进口断面尺寸和形状确定。
二、叶轮通过粒径与各参数间的关系
叶轮是泵的最为重要的工作元件，它就是整个泵的过流部件的心脏部分。叶轮是由盖板和中间的叶片组合而成的。叶轮的主要几何参数有叶轮的进口直径Dj、叶片的进口直径D1、叶轮的轮毂直径dh、叶片的进口边b1、叶片的进口安放角β1、叶轮的出口直径D2、叶轮的出口宽度b2、叶片的出口安放角β2、叶片数Z、叶片包角ψ等。图1表示的是叶轮几何形状和主要尺寸参数。
图1 叶轮主要尺寸
1．流道出口宽度b 对叶轮通过粒径的影响
出口宽度b 是叶轮的重要设计参数之一，它不仅与流量、扬程、性能曲线形状等有关系，同时还与叶轮通过粒径有着很大的关系。叶轮轴面图中的流道参数及形状决定了过流的通道的法向宽度，而叶轮出口宽度对轴面图中流道宽度的影响最大。即流道的宽度越大，叶轮的通过粒径就越大。在设计过程中，一般推荐b =（1.5-2.5）d ( d ——固体颗粒的最大尺寸)。
2．叶片数Z对叶轮通过粒径的影响
叶轮叶片数Z的多少，决定了叶轮的周向叶栅的密度和间隔。在同一直径上，叶片的数量越少，其圆周方向的间隔就越大，在圆周方向的通过能力也就越强。当然，叶片数的选取应当跟叶轮的流道宽度、叶片的出口安放角、包角等参数结合起来确定。一般我们在设计的过程中，推荐叶片数取值Z=3~5，当b 较大时，Z便取较大值，b 较小时，Z便取较小值。
3．进口边b 对叶轮通过粒径的影响
进口边b 的大小和位置是决定叶轮进口断面大小的关键尺寸。叶轮进口边的径向位置和叶片的数量共同决定了流道进口的圆周宽度，进口边得半径越大，叶轮的通过粒径就越大。与普通的渣浆泵叶轮相比，轴面图中的进口边位置适当向上提，但进口边半径不能太大，否则会造成效率和汽蚀性能的下降。
4．进口安放角β 对叶轮通过粒径的影响
叶片进口边的安放角β 对叶片的型线有较大的影响，尤其是后盖板流线的形状。在检查流道的进出面积比时，由工作面向相应背面做垂线，此时叶轮进口边的安放角β 就对型线的弯曲程度影响很大，同时会影响到进口断面的尺寸，从而影响了叶轮进口的通过粒径。
5．叶片进口的扭曲程度对叶轮通过粒径的影响
叶片进口是否扭曲不会对叶轮的进口断面尺寸产生很大的影响，但是对于进口断面的形状会产生较大的影响。由于进口断面形状的不同，从而叶片进口的扭曲程度也会对叶轮的通过粒径产生一定的影响。
三、结束语
渣浆泵叶轮的通过粒径主要由叶轮的进口断面尺寸和形状确定。叶轮流道宽度、进口边位置、叶片数对进口断面尺寸的影响较大；叶轮进口边的安放角、进口边的扭曲程度对进口断面形状很重要。
当然在设计的过程中，上述叶轮参数的选取和叶轮的其他参数，比如出口安放角、包角等结合起来，才能达到令人满意的结果；同时也必须保证蜗壳有着与之相匹配的通过能力。总而言之，在设计渣浆泵的叶轮的过程中，我们需要综合考虑多种因素对叶轮通过粒径的影响，各种结果相结合，才能达到令人满意的效果，才能适应相应的工况。
参考文献
（1）关醒凡．现代泵技术手册．北京：宇航出版社，1995
（2）沈阳水泵研究所，中国农业机械化科学研究所．叶片泵设计手册．北京：机械工业出版社，1983
论文作者:张倩茹
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/11
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