靖江昊威泵阀：离心泵选型技术探讨

每台离心泵都有一个特定的允许工作区域，一旦超出该工作区域运行，将会严重影响到泵（组）的可靠运行和使用寿命。因此，泵制造商通常都要为系统中使用的每台离心泵给出大允许工作流量和小连续稳定流量限值。

一、影响允许工作区的因素

影响离心泵允许工作区的因素较多，主要有以下几个方面。

1、轴承/机械密封的寿命

制造商将把设计用于连续运行的泵的AOR限制在轴承系统寿命大于或等于16000小时的运行条件下。设计用于间歇运行的泵可以具有更短的计算轴承寿命；立式扩散体泵和具有流体动压轴承的泵通常不具有相对于流量计算的轴承寿命，但是在计算轴承旋转和载荷流量时可以考虑流量限制。

机械密封面处轴的过度偏转（挠度）会缩短密封的寿命。为了得到良好的密封效果，在严重的动态条件（大叶轮直径和在规定转速、规定的介质条件）下，泵制造商将AOR限制在主要的密封面处轴的总挠度不超过0.05 mm。该处轴挠度的限制可通过轴直径、轴的跨距或悬臂长以及壳体设计（包括使用双蜗壳或导叶）的组合来实现。

2、温升

泵送介质由泵进口流至泵出口时的温度上升量，称为温升。液体的温升随泵的流量增加而减少。当泵在关死点或接近关死点处运行时，大多数的输入功率转变成了热能，导致液体温度急剧上升。泵过流零部件可能会因为不断升高的温度而膨胀、变形，导致泵轴与驱动机轴产生偏心、动/静零部件发生摩擦、甚至咬合而损坏泵。温升直接影响到泵的AOR。

3、振动

离心泵的振动随着流量而变化，通常在效率点附近振动小，并且随着流量的增大或减小而增加。从效率点流量起，振动随流量的变化取决于泵的能量密度的增加、比转速的增大、吸入比转速的提高而增加。振动测试可用于帮助评估AOR。

4、噪音

任何泵都会产生一定的噪音。噪音的产生包括机械因素（如动/静零部件之间发生摩擦）和水力因素（如汽蚀）。高和很高吸入能量泵通常以较高的噪音水平运行。在较高和较低的流量及较低的NPSH裕量下，噪音会显著增加。对于这一点，高比转速泵比低比转速泵更加敏感。另外，噪音通常会伴随着振动的出现而出现，过高的噪音通常会造成机械损坏，并会限制AOR。噪音测试也可用于帮助评估AOR。

5、NPSH裕量

NPSHA与NPSHR之间的差值称为NPSH裕量，NPSH裕量的大小取决于泵的大小、设计、应用及材料等，将直接影响到泵的流量运行范围。

6、功率限制

低比转速离心泵的功率曲线通常随着流量的增大而增大，而高比转速离心泵的功率曲线则随着流量的减小而增大。电动机的配用功率及起动条件（如开阀或闭阀启动）限制了AOR。泵制造商应提供具有足够扭转应力安全系数的流量限值。

7、流量－扬程曲线的形状

对于中低比转速的离心泵，流量-扬程曲线极易出现“驼峰”；而对于高比转速的泵，流量-扬程曲线中部可能会出现 “下沉”（即马鞍形）。实际工程应用中，应避免在驼峰和马鞍区域左侧运行，这两种情况都会限制AOR。

8、内部机械接触

不管是制造商还是用户，都希望泵始终以其BEP运行，在此流量下，蜗壳式泵产生的水力负荷小。而实际工程应用中，泵很少一直处于其BEP运行。水力负荷随着运行流量的变化而变化。随着负荷的增加，转子的偏转可能变得很大，从而导致旋转件和静止件之间的接触。泵制造商应评估他们的设计和运行经验，以确定是否对AOR进行必要的限制。

9、吸入比转速（suction specific speed）

吸入比转速也称为汽蚀比转速，是在给定转速下、扬程下降3 % 时的必需汽蚀余量、以效率点（BEP）的流量来计算的，是一个与离心泵吸入性能相关的指数。吸入比转速是衡量一台离心泵对内部回流的敏感程度的评估尺度。公式定义如下：式中：n = 泵的转速，单位r/min；

Q = 效率点的流量，单位m3/s；对于单吸叶轮，Q为总流量，对于双吸叶轮，Q为总流量的一半；

NPSH3 = 在效率点流量和一级叶轮大直径下，扬程下降3 % 时的必需汽蚀余量，单位m

10、 入口回流

入口回流是指当泵的流量低于一定值时，叶轮入口区域的流量就会与叶片发生分离（脱流）并形成循环涡流的情况。随着泵流量的进一步减小，循环强度增加，进而会引起汽蚀、噪音和流体脉动。经验表明，入口回流发生与吸入比转速密切相关。入口回流发生时的流量随着叶轮入口直径和吸入比转速的增加而增大，这将大大压缩泵的AOR。

二、 大允许工作流量的确定

工程实践中，绝大多数离心泵大允许工作流量通常为泵高效率点流量的120 % ~ 125 %，主要由以下几个因素确定。

1、 功率限制

驱动机功率的大小，直接限制了AOR。在大允许工作流量下，应确保驱动机不会超负荷运行（轴承温度正常、驱动机振动和噪音正常）。API610第11版标准对石油、石化和天然气工业用离心泵电动机的配用功率有明确规定：当泵的轴功率小于22kW时，按1.25倍选用电动机的配用功率；当泵的轴功率为22~55kW时，按1.15倍选用电动机的配用功率；当泵的轴功率大于55kW时，按1.10倍选用电动机的配用功率。工程实践中，对于一些重要工况用泵（如核电站常规给水泵和凝结水泵），通常要求驱动机的配用功率不低于被驱动设备在大运行工况下轴功率的1.15倍。

2、 比转速

比转速的大小，直接影响到（流量-扬程、流量-效率等）性能曲线的发展趋势（正常、平缓、陡降）。对于低比转离心泵，过了效率点流量后扬程曲线通常下降较快，流量可能无法达到BEP的105%到110%。在这种情况下，卖方应在投标性能曲线上给出大流量限制。

3、NPSH裕量

在大多数泵系统中，NPSHA趋于随着流量的增加而减小，而NPSHR趋于随着流量的增加而增加。在系统装置高度确定的情况下，应根据NPSH裕量的大小，来确定泵的合理运行范围。这个NPSH裕量足以在所有流量下（从小连续稳定流量到大允许工作流量）保护泵免遭回流和汽蚀的影响。

靖江市昊威泵阀制造有限公司是自吸泵、卧式化工离心泵、磁力驱动泵、液下泵、衬氟泵、不锈钢离心泵、砂浆泵、脱硫泵、耐腐蚀离心泵、衬氟泵叶轮等产品专业生产加工的公司，昊威泵阀拥有完整、科学的质量管理体系。