超高分子量聚乙烯材料的叶轮膨胀特性研究-论文.pdf

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1、第41卷第3期化工机械307超高分子量聚乙烯材料的叶轮膨胀特性研究任振林任红玉(白银鸿浩化工机械制造有限公司)摘要对超高分子量聚乙烯材料的叶轮进行了膨胀特性实验，总结出了膨胀特性计算公式，并通过实验验证，为此种材料的叶轮膨胀设计提供了依据。关键词超高分子量聚乙烯叶轮膨胀特性设计中图分类号TQ050．42文献标识码A文章编号0254—6094(2014)03-0307-03在输送海水或咸水时，一般不锈钢泵寿命都与泵壳口环卡死现象后，查资料未找到相应的膨比较短，用特殊不锈钢泵时，成本很高，而且叶轮胀数据，只是定性的描述为轻微膨胀。

2、从设计角的磨损和腐蚀很严重，更换频率高，为了降低成度来看是不够的，因为不了解材料的膨胀特性，会本，延长叶轮的使用寿命，近年来，用超高分子量使设计没有理论依据，重要的一些配合尺寸无法聚乙烯代替不锈钢制成的叶轮得到了大量使用，确定，特别像影响泵性能的叶轮外径、出口宽度等主要是因为超高分子量聚乙烯材料的叶轮具有以尺寸无法精确计算出来，同时由于膨胀会使叶轮下优点：重量轻，减少了轴承载荷和轴的挠度，增无法从泵壳里拆出来，造成了泵的维护保养困难。加了轴承和泵密封的使用寿命；优异的表面弹性，综上所述，有必要通过实验对超高分子量聚乙烯提高了叶

3、轮的抗汽蚀性能，特别是当泵的吸人条叶轮的膨胀特性进行研究。件不良的情况下，也能有效防止泵汽蚀，这特别适1实验研究合船用泵，延长了叶轮的使用寿命；超高分子量聚选择一个超高分子量聚乙烯材料的叶轮放在乙烯有优良的耐海水或咸水的性能，在船用泵上容器的中心，加满水，叶轮被完全浸没，室温下，不使用可能延长其使用寿命⋯；不导电的特性，在考虑季节对水温的影响，做了为期343天的测试，海水中使用时不会有电化学腐蚀；密度小，精密加选择了5个测量时间点，测量时间点之间间隔为工后可完全杜绝叶轮的不平衡量，使泵运转平稳，70天左右，主要测量的叶轮尺寸如

4、图1如示。为延长了使用寿命；光滑的流道表面，减少流动边界了便于测量，对叶轮行进了分解，前盖板与后盖板层的摩擦，提高了泵的效率和叶轮的水力性能；优和叶片分开，叶片在后盖板上(图2)，同时建立空良的耐腐蚀、耐磨性，使叶轮能够长时间保证尺间从标系，轴向尺寸的变形量在轴方向，径向尺寸，从而使泵在工作点运行的时间增加，延长了泵寸的变形量在-Y轴两个方向。的使用寿命。对轴向尺寸的膨胀量百分比测试结果如超高分子量聚乙烯材料的叶轮虽然有以上优图3所示，径向尺寸D的膨胀量百分比测试结果点，但是实际使用过程中发现其有膨胀现象，在要如图4所示，从图

5、4中可以看到，大约在280天求小间隙的地方，经常会卡死，如为了保证泵的效时，膨胀量趋于一个定值，说明膨胀结束。根据对率而减少容积损失、减少口环泄漏量，要求叶轮密所测尺寸的测试结果，进行平均计算，以280天时封环配合间隙为0．2—0．3mm。发生叶轮口环测试的结果为最大膨胀量百分比，绘制所有测试科技型中小企业技术创新基金(10C26216205229)。任振林，男，1974年11月生，高级工程师，总工程师。甘肃省白银市，730900。308化工机械2014拄尺寸轴向各径向在280天后的平均膨胀量百分比(图5)，从图5中可以看到—

6、Y轴方向的径向膨胀量百分比Q⋯=0．55％～0．6％，z轴方向的轴向变形量百分比Q=2．0％～2．0375％。蛔制霹1图1实验叶轮测试尺寸图图5280天后叶轮的轴向和径向平均变形量对比上面结果发现，轴向膨胀量百分比大约是径向膨胀量百分比的3．3倍，考虑到安全裕量，在设计叶轮时适当放大膨胀量百分比，因此，设计计算时，轴向和径向的膨胀量百分比分别选择为Q⋯=0．8％，Q：=2．2％。2设计实例技术参数为扬程50m，流量25m／h；输送介图2叶轮坐标图质为30％的NaCI溶液，介质温度为常温；运行方零式为连续运转。基根据文献[3]中

7、的公式计算得到叶轮的主要尺寸为：叶轮外径D：=202mm，口宽B=10mm，进渣蛊口D。=65mm，根据强度设计前口环D=80mm，轴孑LD=25mm，轴孔长度L=32mm，叶轮总的轴向长度B=70mm，为了平衡轴向力，后口环与前口环的尺寸设计为一样，后口环D。。=80mm，这是没有膨胀的叶轮尺寸，通过上述的膨胀量百分图3叶轮轴向尺寸L的膨胀量百分比比结论换算尺寸，由D=D+D·Q一，得D=D／(1+Q⋯)，同理可得：Ld=L／(1+Q)式中D——没膨胀的径向尺寸；泣D——膨胀后的径向尺寸；渣蛊——没膨胀的轴向尺寸；Q——膨胀

8、后的轴向尺寸；Q⋯——取值为0．008；Q：——取值为0．022。把已知数据代入上式，可得到实际要设计的图4叶轮D尺寸膨胀量百分比叶轮尺寸：D2drv=200．40mm，Dld=64．48mm，第41卷第3期化工机械309DL1dv=79．37mm，DHd=24．80mm，B