某航道分局有龙浚10号和龙浚l7号两艘大型绞吸式挖泥船,每一年这两艘挖泥船都负担着繁重的挖泥疏浚任务。绞吸式挖泥船的泥泵壳和泥泵衬板是磨蚀最严重的过流器件,是以泥泵壳和衬板的磨蚀修复任务是十分艰巨的。采用高铬生铁衬块组合镶衬的办法来修复磨耗的泥泵壳和衬板,取患了比较理想的效果。
(1)泥泵壳和衬板工况及磨耗形态的阐发1龙浚10号和龙浚17号挖泥船的泥泵均为大功率大直径离心式泥泵。以龙浚10号挖泥船为例,该挖泥船的泥泵壳直径为2.80m,额定工作转速为340r/min,额定工作流量为5500m3/h,额定轴功率为1700Hp（马力）,在这种条件下工作的泥泵壳和衬板要经受大量的泥沙打击磨蚀。泥泵壳的内壁式流道的界限直接蒙受叶轮片抛出的砂石流的打击及高速流动的水砂石流冲刷,泥泵壳内壁磨蚀后往往呈波浪状,在出口处的舌部泵壳双侧止口部位磨耗最严重,泥泵壳一般在此处因为磨穿而无效报废,通过观察,发现泥泵壳的磨耗方式,一是天然磨料冲蚀磨耗,二是打击酿成的应力磨耗。衬板的磨耗方式主要是天然磨料冲蚀磨耗,磨耗的部位在衬板的外圆周上,泥泵壳和衬板的磨耗形态见。
(2)对于泥泵壳和衬板的修复方法
①结构a.衬板的结构整体铸造式衬板的制造工艺复杂,要靠机械加工包管尺寸精疏密程度,机械加工又限定了材料的硬度。同时由于衬板的实际磨耗部位集中于衬板外缘的一个环带内,分布较窄,使得整铸式衬板的大部分材料发挥没完抗磨作用。
按照对于泥泵衬板磨耗特点的观察和阐发,决定采用对于衬板磨耗组合镶衬的块式结构,在原来钢衬板的外缘部位车出宽80~90mm、深20-22mm的平口环带,在此平口环带内镶上厚20mm、宽80-90mm的扇形带定位螺栓孑l衬块,衬块为抗磨材料制成,并在衬板前后端盖的相应位置钻出定位螺栓孔并套出螺扣,用内六角螺栓将扇形衬板块与该前后端盖毗连固定。扇形衬板块12等分,由于将易磨耗部位的圆周等分成为l2块衬块,整个镶衬部位的平面偏差只由平面偏差度最大的一块衬块所决定,同时由于衬板块面积小,不但容易铸造,而且热处理、修整、安装都很方便。实践证明,泥泵衬板的组合式衬块结构,在最简略的工艺条件下,包管了衬板足够的尺寸精疏密程度和形状精疏密程度,节省了大量的耐磨材料,降低了修理费用,采用衬板块的形式组合镶衬修复泥泵衬板是简便高效和节省费用的修复方法。
b.泥泵壳的镶衬结构泥泵壳的内壁为近是的阿基米德螺线蜗壳型,由八段圆弧拼成,泵壳厚80mm,局部磨穿时平均减薄为40mm,泵壳的流道形状直接影响泥泵的流量、扬程动力消耗和泥泵的效率。
最初的泥泵壳镶衬式采用分段镶衬的办法,由于受到传统造型方法"起模"工艺的限定,不得不将螺线型蜗壳改为一段直线蜗壳近似代替,经过使用后,发现每一块衬板的直线底部前部都出现很严重的磨耗凹坑,申明水砂石流在泵壳内流动时,由于受到折线的影响,呈打击跳跃状况,不但使泵壳的能耗增加,也加重了泵衬的磨耗。为了处理完成这一问题,决定采用泵壳的原始设计流道作为泵衬的流道,这样就必需处理完成两个问题,一是泵壳衬块的铸造工艺必需设计新工艺;二是泵壳内进出口部位磨耗较小,限定了衬块的必要厚度。为了处理完成上面所说的问题,试验了多种方案,经过反复比较,决定采用流道全界面分段衬块的结构形式,通过对于衬块结构要素的动态阐发,处理完成了复杂曲面铸件的造型问题,设计了十分简易灵活且又相当精确的铸造泵壳衬块的样板--刮板组合模,应用此项技术既处理完成了泥泵衬块螺旋蜗壳的准确造型,又降低了模子费用,也使衬块的修整和安装变得简便易行。第一个泵壳试验成功以后,在第2个泵壳衬块的结构上举行了改进,发现泵壳的各部位磨耗量相差很大,是以衬块的厚度应与该部位的磨耗量相适应,为此,把衬块依差别部位的磨耗情况制成差别的厚度,一起达到各部位的抗磨生存的年限相等,上限地发挥泵壳镶衬的目的,提高泵壳的抗磨性能。由于采用了刮板式组合模,需要调解差别位置衬块的厚度,只要改变一下刮板就可以实现。
②材料的确定高铬生铁具有较高的硬度和抗磨性能,在退火后还可以对于其举行修磨,按照泥泵壳和衬板对于硬度、韧性的差别要求,对于泥泵壳衬块和衬板块采用的材料也有所差别。
衬板块:由于衬板不受打击,仅受湿态天然磨料磨耗,所选材质应具备在湿态下天然磨料磨耗的高抗磨性能。为此,采用cr15m02cul生铁为基本材料,适当提高碳的含量,控制si、mn的含量,在工艺上采取高温熔炼、炉内镇静、大剂量稀土合金处理、低温浇注等方法,制成铸件,经整修热处理得到成品,其硬度达到62hrc以上,打击韧性‰=4j/cm2,不应有金属夹杂物。
泵壳衬块:泵壳衬块在工作中主要是受到打击磨耗,要求具有较高的抗打击韧性和抗磨耗性能,但是两方面的要求指标往往是相互矛盾的,正确地选择材料的硬度和韧性指标是确离心泵定衬板块材料的要害,按照衬板块在使用间断裂时的减薄情况以及正常工作时泵壳衬块有可能受到的最大打击,在包管衬块至少工作一个航期的抗磨条件下,确定允许断裂厚度为10mm,这样经过计较后得到的nk一3.8j/cm2,考虑到铸造缺陷和意外情况,实际取口k=4.3j/cm2,这时硬度控制在≥58hrc。主要材料成分为(%):c=2.4=2.50;si=0.4~0.6;mn=1.0~1.2;cr=12.5~13.5;m0=1.2~1.5;cu=1.0。
合金元素对于高铬生铁性能的影响:合金成分的选择是铸钢生铁的各项性能的基础,合理地选择各类合金元素的配比是包管衬块耐磨性能和强韧性的必要条件。
碳元素:碳是高铬生铁中最重要的元素,对于高铬生铁基体的硬度和耐磨性等综合性能以及淬透性都有较大的影响,随着含碳量的增加,淬硬态马氏体的硬度提高,宏观硬度增加,
耐磨性提高,而韧性下降,包管高铬生铁具有良好的综合性能,碳的含量在2.6%~3.2%
之间。
铬、锰元素:铬、锰元素的主要作
污水泵站中的辅助设备
一、格栅
格栅的主要作用是中途阻挡来水中较大的漂浮物和杂质,是排水泵站中主要的辅助设工业泵备。格栅由一组平行的栅条组成,倾斜放置于集水池的人口处。小型泵站多采佣人工清渣,大中型泵站多采用机械清渣,一般划定见表7-3。
表7-3格栅一般划定
序号
项目
一般划定
1
栅条
(1)栅条断面:10mm×50mm~10mm×≡00mm的扁钢或生铁,断面形状可为正方形、圆形、矩形和带半圆的矩形等;
(2)栅条横向支撑:80~100mm,槽钢每一米加一个;
⑶栅条间距:由水质和水泵el径、性能决定,参见表7-4。栅条间隙总面积,一般为进水管有效面积的1.2~2.0倍
2
流速
(1)过栅流速:0.8~1.0m/s;
(2)栅前渠道流速:0.6~0.8m/s;
⑶栅后到集水池流速:0.5~0.7m/s(轴流泵不大于0.5m/s)
3
格栅倾斜角度
(1)人工清渣:45°~60°;
(2)机械清渣:60°~80°
4
工作台
(1)非寒冷地区一般采用洞开式,周围设栏杆,上设顶棚,安装工字钢梁、电动或手动葫芦;
(2)工作台一般不得淹没,应超出跨越最高设计水位0.5~1.0m,若溢流水位较高,不能满足要求时应在进水管上设速闭闸,或将机耙之电动机放置在溢流水位以上;
⑶工作台至格栅底高差应不大于3m;
(4)格栅与水泵的吸水管之间,不留洞开部分,可设生铁箅子(或混凝土孔板)用以泄水;
(5)工作台向上设台阶,向下至池底设人孔加盖和生铁踏步;
⑹工作台侧墙设庐25水龙头;
(7)格栅工作台沿水流方向的长度:人工清渣不应小于1.2m,机械清渣应按照除污机(机耙)宽度而定,同时应能满足污泥小车的宽度,但不应小于1.5m。
表7-4污水泵前格栅的栅条间距
水泵型号
栅条间隙/mm
水泵型号
栅条间隙/mm
离心泵
2.5pwa
≤20
离心泵
12pwa
≤110 14pwa
≤120 4pwa
≤40 16pwa
≤130 6pwa
≤70 32pwa
≤150 8pwa
≤90
轴流泵
202lb-70
≤60
工业泵=top width=107 10pwa
≤110 282lb-70
≤90
二、水位控制器
为适应水泵频仍开停的特点,往往采用自动控制机组运行。自动控制机组启动停车的信号凡是是由水位控制器发出的。污水泵站中常用的水位控制器有浮球液位控制器和电极液位控制器等。
三、计量设备
由于污水中含有机械杂质,其计量设备应考虑被堵塞的问题。设在污水处理厂内的泵站,可不考虑计量问题,单独设立的污水泵站可采用电磁流量计、超声波流量计、也可以采用弯头水表或文氏管水表计量,但应注意防止传压细管被污物堵塞,应有引高压清水冲刷传压细管的办法。
四、引水设备
水泵的工作方式有自灌式和吸入式两种方式,污水泵站一般设计成自灌式,水泵的外壳顶点低于吸水池内的最低水位,无需引水设备。当水泵为非自灌工作时,启动前必需引水。大、中型泵站可采用真空泵、真空罐引水,中、小型泵站可采用水射器、密闭水箱等引水。当采用真空泵引水时,在真空泵与zw高效无堵塞自吸排污泵之间应设置气水分离箱,以免污水和杂质进入真空泵内。
5、反冲刷设备
长时间工作后,污水中所含杂质往往部分淤积在集水坑内,容易腐化发臭,甚至堵塞集水坑,影响水泵的正常吸水。为了松动集水坑内的沉渣,应在坑内设置压力冲刷管。一般从水泵压水管上接出一根直径为50-100mm的支管伸人集水坑中,定期将沉渣冲起,由水泵抽走。也可在集水池设一自来水龙头,作为冲刷水源及时冲走坑内沉渣。
六、排水设备
干式泵房内由于水泵填料盒滴水、闸阀和管道接口的漏水、拆修设备时放出的存水等原因,常需排水设备,包管泵房环境整洁和设备的安全运行。干式水泵间室内地面做成0.01~0.015的坡度,坡向泵房一侧的排水沟或集水坑,集水坑直径500~600mm,深600~800mm,排水沟断面100mmx 100mm,坡度为0.01。
当水泵为非自灌式时,机器间高于集水池。机器间的污水能自流泄入集水池,可用管道把机器间的集水坑与集水池毗连起来,其上装设闸门,排集水坑污水时,将闸门开启,排放完毕即将闸门关闭。当吸水管能形成真空时,也可在水泵吸水口附近接一根小管伸人集水坑,水泵在低水位工作时将坑中集水排走。若机器间的污水不能自行流入集水池,则应设置排水泵或手摇泵将坑中的污水抽到集水池中。
7、采光
室内应有充沛的自然采光,检修和操作点处的灯光要集中,照明器件应易于装卸,应耐蒸汽腐蚀并防爆。
八、采暖、通风及防潮
1.采暖
集水池一般不设采暖设备,因为集水池较深,热量不容易散失,且污水温度凡是不低于10-20℃。若必需采暖时,工作间可安装暖气、火炉等,机器问可采用电加热器。
2.通风
排水泵站的集水池凡是哄骗通风管自然通风,在屋顶设置风帽。机器间一般只在屋顶设置风帽,举行自然通风。夏季室内温度应不超过35℃,当自然通风不能满足时需要采用机械通风。
3.防潮
由于降水所产生的潮气或室内外温差引起的室内结露,使周围环境相对湿润程度高于75%时,机电因受潮而不能正常运转,一般可以采用电加热器或吸湿剂(如吸湿性较强的生石灰、硅胶木炭、氯化钙、活性氧化铝等),使空气干燥,包管机电的正常工作。
九、起重设备
为满足机泵安装与维修的需要,排水泵站必需安装起重设备。起重设备的选择与泵房内的水泵、机电、管道与磁力泵ww.aufine-valve.com/"target=_blank阀门等设备的重量直接相关。门、过道及孔洞有可能用于设备收支的地方,要有必要的宽度和净空,为使吊车正常运转,必需避开与出水管、闸阀、支架、走廊等的矛盾。表7-5为参照规范给出的起重量与可采用的起重设备类型,可作为设计时的基本依据。
表7-5泵房内起重设备选择
起重量/t
可采用起重设备类型
起重量/t
可采用起重设备类型
0.5
移动吊架或固定吊钩
2.0~5.0
手动或电动桥式行吊
0.5~2.0
手动或电动单轨吊车
5.0
电动式行吊
深切地下的泵房或吊运间隔较长时,可适当提高起吊机械程度。泵房中的设备一般都应整体吊装,起重量应以最重的设备并包括起重葫芦吊钩重量为标准。选择起重设备时,应考虑远期机泵的起重量。如果大型泵站,当设备重量大到一定程度时就应考虑解体吊装,一般以10t为限。凡采取解体吊装的设备,应取得生产厂方的同意,并在操作规程中申明,同时在吊装时注明起重量,防止发生超载吊装事故。
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