旋流除砂器是利用離心力分離水中砂粒、雜質(zhì)的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于供水、污水處理、礦業(yè)等領(lǐng)域。其內(nèi)壁磨損是常見問題，直接影響設(shè)備壽命和分離效率，主要原因可從介質(zhì)特性、設(shè)備設(shè)計、運行參數(shù)、材質(zhì)選擇四個維度分析：

一、介質(zhì)特性導致的磨損

1. 砂粒硬度與粒徑
• 水中含有的砂粒、礫石等固體顆粒硬度越高（如石英砂硬度達莫氏 7 級），對內(nèi)壁的切削、撞擊能力越強；
• 粒徑較大的顆粒（通常＞0.1mm）在離心力作用下更易貼近內(nèi)壁運動，長期高速沖擊會造成局部磨損加劇（如錐形段底部排砂口附近）。
2. 含砂量與顆粒濃度
   當水中固體顆粒濃度過高（如超過 5%）時，顆粒間及顆粒與內(nèi)壁的碰撞頻率大幅增加，磨損速率呈指數(shù)級上升。例如，礦業(yè)廢水處理中，高濃度礦渣會導致設(shè)備內(nèi)壁在數(shù)月內(nèi)出現(xiàn)明顯凹痕。
3. 介質(zhì)腐蝕性
   若水中含有酸堿物質(zhì)（如 pH＜6 或 pH＞8）或氯離子（如沿海地區(qū)地下水），會先通過化學腐蝕破壞內(nèi)壁表面的氧化層，再加速機械磨損（即 “腐蝕 - 磨損協(xié)同作用”），尤其對普通碳鋼材質(zhì)的設(shè)備影響顯著。

二、設(shè)備設(shè)計缺陷導致的磨損

1. 流道結(jié)構(gòu)不合理
• 進口管與筒體的角度設(shè)計不當（如角度過大或過?。瑫е滤髟谌肟谔幮纬赏牧骰驕u流，使顆粒在局部區(qū)域（如入口下方）頻繁沖刷內(nèi)壁；
• 錐形段的錐度（通常設(shè)計為 10°-15°）不合理：錐度過大，顆粒在筒壁的停留時間短、撞擊力大；錐度過小，顆粒易沉積，反而加劇底部磨損。
2. 內(nèi)壁表面光潔度不足
   制造過程中若內(nèi)壁存在毛刺、焊瘤或粗糙度較高（如 Ra 值＞12.5μm），會增加顆粒與壁面的摩擦力和附著力，導致局部磨損集中（如焊接接縫處常出現(xiàn)優(yōu)先磨損）。
3. 排砂口設(shè)計缺陷
   排砂口尺寸過小，會導致砂粒排出不暢，在出口處堆積并反復撞擊周邊內(nèi)壁；若排砂口密封不良，還會形成回流沖刷，加劇磨損。

三、運行參數(shù)不當導致的磨損

1. 進口流速過高或波動大
   旋流除砂器的設(shè)計流速通常為 1.5-3m/s，若實際流速超過 4m/s，會導致顆粒對內(nèi)壁的沖擊力驟增（磨損量與流速的 3-5 次方成正比）；而流速頻繁波動（如水泵頻繁啟停）會破壞穩(wěn)定的離心力場，使顆粒運動軌跡紊亂，加劇不規(guī)則磨損。
2. 運行時間過長或超負荷運行
   設(shè)備長期連續(xù)運行（如 24 小時不間斷工作）會累積磨損量；若處理水量超過設(shè)計值（如實際流量是額定流量的 1.5 倍以上），會導致內(nèi)部壓力過高、顆粒分離效率下降，部分顆粒隨水流長期沖刷內(nèi)壁。
3. 操作維護不當
• 未及時清理排砂口堵塞的砂粒，導致顆粒在筒體內(nèi)循環(huán)沖刷；
• 設(shè)備安裝不水平，使水流離心力分布不均，顆粒偏向一側(cè)內(nèi)壁集中磨損；
• 未定期檢查內(nèi)壁磨損情況，導致局部薄化后被快速擊穿。

四、材質(zhì)選擇不合適導致的磨損

1. 材質(zhì)硬度不足
   普通鑄鐵、碳鋼等材質(zhì)硬度較低（布氏硬度 HB＜200），難以抵抗高硬度顆粒的沖擊；而未經(jīng)過表面硬化處理的不銹鋼（如 304 不銹鋼），耐磨性僅為高鉻鑄鐵的 1/3-1/5，長期使用易出現(xiàn)磨損。
2. 材質(zhì)匹配性差
   例如，處理含尖銳棱角顆粒（如破碎后的石英砂）時，若選用韌性好但硬度低的材質(zhì)（如普通鋼），會因顆粒切削作用快速磨損；而對于高濃度細顆粒（如 silt 級顆粒），則需要兼顧耐磨性和光滑表面（減少顆粒附著），否則易形成磨粒磨損。

總結(jié)