根據(jù)工藝要求的設(shè)計(jì)參數(shù),下面的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行因素將會(huì)對(duì)泵的效率造成影響:
1)比轉(zhuǎn)速。由于所需揚(yáng)程較高,中濃紙漿泵的比轉(zhuǎn)速較低。由于圓盤摩擦損失大,效率低是低比轉(zhuǎn)速泵的一個(gè)固有特點(diǎn)。
2)半開式葉輪和葉頂間隙。由于纖維容易絮結(jié)的特性,中濃紙漿泵采用半開式葉輪。半開式葉輪的效率低于閉式葉輪。而在運(yùn)行中,由于所需葉頂間隙相對(duì)較大,造成容積效率降低。
3)前置同軸湍流發(fā)生器。湍流發(fā)生器對(duì)輸送中濃漿料是的,但和清水泵相比,造成能量的額外消耗。而且,湍流發(fā)生器是直接伸入儲(chǔ)罐內(nèi)的,葉輪處的流動(dòng)比較混亂,也不利于葉輪的水力效率。
4)真空系統(tǒng)。中濃紙漿泵內(nèi)排氣系統(tǒng)包括葉輪上的排氣孔,背葉片,背面的擋漿板和真空室,此外還有連接真空室的外置真空泵。真空系統(tǒng)的存在降低了泵的容積效率。另外擋漿板和背葉片的存在還增加了圓盤摩擦損失。在上述比轉(zhuǎn)速、半開式葉輪、湍流發(fā)生器、排氣孔、背葉片、擋漿板以及真空腔等的共同作用下,泵的效率降低。上述的原因主要是從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)條件上考慮,此外,造成泵效率降低的重要原因是輸送介質(zhì)一中濃漿料造成的。這將在后文中詳細(xì)分析。
對(duì)中濃紙漿泵的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了分析。中濃紙漿泵的設(shè)計(jì)不同于普通清水泵,設(shè)計(jì)中主要考慮兩大因素:中濃纖維懸浮液的湍流化和氣體分離。針對(duì)中濃漿料的特性,分別設(shè)計(jì)了湍流發(fā)生器和除氣系統(tǒng)來(lái)解決這兩大難題。分別介紹了兩大部件的工作機(jī)理。然后進(jìn)行水力設(shè)計(jì)。在中濃紙漿泵的設(shè)計(jì)中,由于尚未有成熟可行的設(shè)計(jì)方法,各項(xiàng)參數(shù)的確定按照清水泵的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算,同時(shí)考慮到輸送介質(zhì)的性,對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。在輸送的漿料時(shí),中濃紙漿泵的揚(yáng)程會(huì)降低,因此需要對(duì)葉輪外徑進(jìn)行比例的放大。中濃漿料中含有尺寸較大的纖維網(wǎng)絡(luò),為了考慮防止中濃漿料堵塞流道,葉片出口寬度、蝸殼小斷面的高度以及蝸殼的隔舌角都應(yīng)取較大值。比較中濃紙漿泵與清水泵的不同之處:在運(yùn)行中,輸送中濃紙漿時(shí)葉頂間隙值遠(yuǎn)大于輸送清水時(shí)。是否運(yùn)行真空泵對(duì)中濃紙漿泵的軸向力有很大的不同。湍流發(fā)生器的設(shè)置除了湍流化漿料的作用,還會(huì)在帶來(lái)的圓周速度。各種結(jié)構(gòu)與運(yùn)行參數(shù)都會(huì)對(duì)中濃紙漿泵的效率造成影響。值得指出的是,泵的水力模型設(shè)計(jì)需要建立在大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,中濃紙漿泵的設(shè)計(jì)仍需在大量的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)中不斷總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)。