1 熔盐泵简介

熔盐泵是一种高温熔盐的输送设备,它长期稳定运转,才能保证化工生产装置安全可靠地运行,否则由于熔盐泵的突发故障可能导致生产装置出现燃烧、爆炸等灾难性的后果 。因此，熔盐泵总体设计的首要任务是保证熔盐泵的耐用性,其次是维修时的方便与简捷。为达到此目的,同时又考虑到高温下转动轴的密封问题,熔盐泵为垂直布置的直立式轴流泵,直立式电机直接驱动垂直轴系,插入熔盐中工作,解决了高温下轴系密封的难题。检修时,将轴系、泵体及叶轮由高温熔盐中抽出,不需放出熔盐即可直接检修熔盐泵。为了提高泵的使用效率,同时又满足检修时快捷与安全的要求,可以采用泵体与泵叶轮整体从泵外壳体抽出的一体化方案。这样可保持叶轮与泵体之间最小间隙,提高泵效率。在检修时,泵体与叶轮一起抽出,泵体保护了叶轮不受冲击与碰撞 , 提高了泵的安全性。为使泵体与外壳体牢固固定,在运转时不产生振动,可以采用了三点楔块固定装置,将泵体与外壳体牢固连接。在泵体与外壳体之间 , 为使叶轮旋转时产生的高压液流不在泵体与外壳体之间的间隙中产生回流, 在泵体与导流腔室上端采用 锥面并加设了铝棒密封环, 使泵的高、低压两室严密地隔离,从而保证了泵的高效、大流量性能。在泵的外壳体外部, 设计了保温装置 , 以利于应急检修。

2固液两相流的介绍

液固两相流广泛存在于大自然中，在冶金、化工、电力等很多工业过程中也经常能看到两相流或多相流介质，如在冶金行业中的选矿厂、冶炼厂和矿山充填生产过程中，常常要求测量泥浆状混合液中的固体(金属)量，以用于核算成本、回收金属或控制质量。因此研究这样一个液固两相流固相浓度及沉降速度的测试系统很有意义，它与国民经济发展、科学研究进步、国防建设发展有着密切的关系，对于保证产品质量，提高生产效率，促进科学技术的进步有着重要作用。

2.1固体颗粒对固液两相流泵运行的影响

离心泵输送固液两相流与输送单相流相比，其运行性能发生了很大的变化.当所输送固体的质量浓度较大时，相同流量下，泵效率降低，扬程降低，功率增大，内部磨损更严重。固液两相流对泵运行性能的影响主要有两方面：一方面，由于固体颗粒的存在使泵磨损严重，尤其是过流部件；另一方面，固液两相流泵内部流体的流态十分复杂，不同时刻颗粒的运动状态和受力状态变化因素增加，泵内部能量转换的有效性降低。

针对泵内固体颗粒的运动规律研究人员有三种不同的观点：① 颗粒质量越大，其运动轨迹越靠近叶片工作面；② 颗粒质量越大，其运动轨迹越偏离叶片工作面；③ 一定范围内颗粒质量对其运动轨迹影响不明显.三种结论完全不同，得出的观点甚至完全相反.国内大多数学者都赞同第一种观点，在此基础上形成了固液两相流泵理论，并在固液两相流泵的设计方面取得了一定的成果.由于实验模拟中，为便于高速摄影，固体颗粒粒径大且质量浓度低，因此这些研究尚无法从根本上反映运行泵内固体颗粒的实际运动轨迹，还需进行系统的研究。

2.2两相流流场分析设计法

两相流流场分析设计法是基于固液两相流边界层理论提出的.该理论在设计中的利用主要有两个方面：其一是对过流表面的水力效率分析；其二是确定泵的叶片型线.从泵的流体动力学性能方面看，叶轮的叶片优劣并不在于叶片型线是”双圆弧”还是”变角螺旋线”，而主要取决于固液两相流在叶片表面沿出口方向（沿程方向）是否产生较大程度的边界层分离.边界层的分离可由边界层理论确定，而泵的理论扬程以欧拉方程为其表现形式.将固液两相流的边界层理论和欧拉方程相结合提出了固液两相流泵设计方法，通过流动简化，提出了叶片型线方程。这是一个较为新颖和全面的方法.随着计算机技术的迅速发展，许多大型的流场计算及性能预测软件随之出现，例如CFD、CFX、FLUENT、STAR-CD等软件.利用这些软件对泵进行流动规律分析和性能预测，并对最初的设计进行修改，直至达到最佳的效果，使得产品研发时的准确性大大提高，周期更短，成本更低.但采用该方法设计的泵没有互换性，使用范围比较窄，很多方面需要运用传统方法加以修正，但在固液两相流泵的设计中已成为主要方法之一.。

2.3固液两相流泵的性能优化