【康沃真空網(wǎng)】前言
離心泵是泵行業(yè)中應(yīng)用最多的一種泵型，具有很多顯明的特征和優(yōu)點(diǎn)。作為這方面的從業(yè)人員，你應(yīng)該了解其更多的知識(shí)和/常識(shí)。
磁力驅(qū)動(dòng)泵的局限性
1）它們的效率低于傳統(tǒng)離心泵。
2）運(yùn)行區(qū)間比較窄，泵不能離最佳效率點(diǎn)太遠(yuǎn)。
3）它們使用滑動(dòng)軸承，而不是具有相應(yīng)更多徑向運(yùn)動(dòng)的精密軸承。
4）采用泵送介質(zhì)作為軸承的潤(rùn)滑劑。
5）由于軸承以及殼體和磁鐵之間的間隙非常狹小，因此泵送介質(zhì)必須清潔。這意味著你幾乎總是受限于泵送的產(chǎn)品。
6）小心對(duì)溫度升高敏感的產(chǎn)品。在磁力驅(qū)動(dòng)泵的緊密間隙中，產(chǎn)品會(huì)變熱。
7）不要讓泵干運(yùn)轉(zhuǎn)，否則你會(huì)毀了它。
離心泵何時(shí)需采用流體動(dòng)力軸承？
1）當(dāng)滾動(dòng)軸承的因子DN【即軸承孔徑（mm）乘以運(yùn)轉(zhuǎn)速度（rpm）】數(shù)超過300,000時(shí)。
泵沙龍注：API 610標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)于滾珠軸承，因子ndm【n為轉(zhuǎn)速，dm=平均軸承直徑=（內(nèi)徑+外徑）/2】，對(duì)于油潤(rùn)滑的單個(gè)軸承，不得超過500,000和對(duì)于脂潤(rùn)滑的軸承，不得超過350,000。
2）如果標(biāo)準(zhǔn)軸承在額定轉(zhuǎn)速及額定負(fù)載下L10壽命不能滿足25,000小時(shí)或在額定轉(zhuǎn)速及最大負(fù)載下L10壽命不能滿足16,000小時(shí)。
3）如果離心泵的能量強(qiáng)度【即泵的額定功率（kW）和額定轉(zhuǎn)速（rpm）的乘積為4百萬(wàn)或更大】。
提高葉輪轉(zhuǎn)速可提高離心泵的效率
1）葉輪轉(zhuǎn)速?gòu)?500 rpm增加到3600 rpm時(shí)，效率約提高15 %。
2）在較低轉(zhuǎn)速下，效率的提高不太明顯。
3）美制比轉(zhuǎn)速在2000～3000【相當(dāng)于中國(guó)141～212 （rpm, m3/s, m）】的范圍內(nèi)時(shí)，泵將獲得最高的效率。
如果耐磨環(huán)間隙過大
1）離心泵將承受由內(nèi)部再循環(huán)（回流）引起的過度振動(dòng)。這可能導(dǎo)致密封和軸承部件的損壞。
2）由于內(nèi)部回流，泵將無(wú)法滿足其設(shè)計(jì)性能（如流量、揚(yáng)程、效率）。
3）耐磨環(huán)的間隙加倍時(shí)，應(yīng)更換耐磨環(huán)。這個(gè)額外間隙將增加泵功率需求，其數(shù)量根據(jù)葉輪的比轉(zhuǎn)速而變化：
- 美制比轉(zhuǎn)速為200【相當(dāng)于中國(guó)14.1（rpm, m3/s, m）】時(shí)，增加14 %。
- 美制比轉(zhuǎn)速為500【相當(dāng)于中國(guó)35.3（rpm, m3/s, m）】時(shí)，增加7 %。
- 美制比轉(zhuǎn)速為2500【相當(dāng)于中國(guó)176.7 （rpm, m3/s, m）】時(shí)，增加不明顯。
泵流量的調(diào)節(jié)
泵通常通過出口閥進(jìn)行節(jié)流，但在極少數(shù)情況下，可以通過吸入閥門進(jìn)行節(jié)流。
1）但，必須有足夠的NPSH裕量以防止汽蝕。
2）吸入側(cè)節(jié)流防止出口調(diào)節(jié)引起的過熱。對(duì)于航空燃料等流體，這一點(diǎn)很重要，因?yàn)轭~外的熱量會(huì)使流體汽化。
泵的選用及試驗(yàn)
由于懸臂式葉輪不需要將軸伸入葉輪吸入口，因此單級(jí)葉輪是處理懸浮物（如污水）的首選泵。
電動(dòng)機(jī)的尺寸應(yīng)考慮泵送液體的比重。如果使用水或任何更高比重的液體測(cè)試泵送低比重介質(zhì)泵時(shí)，則電機(jī)電流的增加可能會(huì)燒壞電機(jī)。
請(qǐng)勿用水對(duì)高溫泵進(jìn)行靜水壓試驗(yàn)。凹槽和墊圈中殘留的水在高溫應(yīng)用中會(huì)閃蒸成蒸汽，膨脹然后對(duì)相關(guān)零部件造成破壞。
吸上工況離心泵的啟動(dòng)
有幾種方法可以啟動(dòng)具有吸程（吸上）的離心泵：
1）啟動(dòng)前，將其注滿液體（灌泵）。
2）在吸入管道中安裝底閥，以防止流體回流到吸液池。不過，要小心這些閥門，它們中的許多都會(huì)泄漏，并在一開始就破壞了安裝它們的目的。
3）在排放管路中安裝（水環(huán)）真空泵。
4）在吸入管線、排出管線或兩者中安裝注液罐。
5）購(gòu)買自吸泵。
變速驅(qū)動(dòng)泵有幾個(gè)潛在問題
1）如果泵送為非牛頓流體，則其粘度可隨轉(zhuǎn)速而變化。
2）軸可能達(dá)到臨界轉(zhuǎn)速。
3）流量過大可能會(huì)燒壞電機(jī)。
4）偏離BEP運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致軸偏轉(zhuǎn)。
5）防爆電機(jī)必須經(jīng)過批準(zhǔn)才能在整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)運(yùn)行。在較低的轉(zhuǎn)速下，冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度不夠快。
6）變速需求可能會(huì)通過減少電力需求來(lái)影響配電系統(tǒng)。
7）機(jī)械密封必須設(shè)計(jì)為在整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)行。在更高的轉(zhuǎn)速下，設(shè)計(jì)必須為固定型，彈簧面載荷減小。
8）在較高的軸轉(zhuǎn)速下，NPSHR較高，以防止出現(xiàn)汽蝕問題。
排氣及運(yùn)行工況的影響
不能對(duì)正在運(yùn)行的泵進(jìn)行排氣。離心力將液體拋向葉輪外部的蝸殼，將空氣留在葉輪的入口處。
遠(yuǎn)離BEP運(yùn)行可能會(huì)損壞泵軸，因?yàn)楫?dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其上的受力始終在同一方向上，這使得每轉(zhuǎn)一圈泵軸會(huì)彎曲二次。在很多情況下，很容易超過軸材料的耐久極限。
1）反向彎曲時(shí)施加的應(yīng)力是累積的。
2）大多數(shù)疲勞失效發(fā)生在一百萬(wàn)次或更少的循環(huán)中。當(dāng)轉(zhuǎn)速為1750轉(zhuǎn)/分時(shí)，每天可以進(jìn)行2,520,000次循環(huán)。
3）如果300系列不銹鋼軸在含有氯化物的流體中運(yùn)行，則軸會(huì)受到氯化物應(yīng)力腐蝕問題的影響，這可能是軸開裂和斷裂的另一個(gè)原因。
渣漿泵具有一些不同于化工泵的特性
1）泵大而重
2）更寬松的公差
3）間隙更大
4）零件具有鈍邊
5）金屬零件更堅(jiān)固
6）它們采用“貫穿螺栓結(jié)構(gòu)”，因?yàn)檩^硬的金屬上難以鉆孔和攻絲
7）一些設(shè)計(jì)采用橡膠襯里，以吸收磨蝕性液體的沖擊
8）它們的效率低于化工
9）許多渣漿是膨脹物，它們的粘度隨著攪拌而增加。建議改為容積泵。
- 高嶺土或瓷土就是一個(gè)很好的例子；一些糖漿也屬于這一類。
低流量高揚(yáng)程泵
如果你需要具有高揚(yáng)程、低流量功能的泵：
1）高速離心泵是最受歡迎的
2）多級(jí)立式和臥式泵是另一種選擇
3）更新的渦輪泵工作良好，但必要的緊密間隙僅適用于清潔流體
4）齒輪泵或旋轉(zhuǎn)容積泵工作良好，但在低粘度應(yīng)用中存在打滑問題，其流量非常低，可能不足以滿足應(yīng)用要求。
5）計(jì)量泵適用于非常低的流量，但固有的脈動(dòng)可能會(huì)損壞某些儀表。
6）如果單臺(tái)泵不能滿足揚(yáng)程要求，可以采用兩臺(tái)或多臺(tái)（單級(jí)）離心泵串聯(lián)。
7）高速泵可以以低至2的比轉(zhuǎn)速運(yùn)行，它們使用帶有擴(kuò)散器的“Baske”直葉片葉輪，該擴(kuò)散器允許來(lái)自葉輪通道的一小部分的流量隨時(shí)通過泵排放口（因此也稱之為部分流泵）。該泵是在二戰(zhàn)期間開發(fā)的，用于處理德國(guó)沖壓噴氣燃料泵的高揚(yáng)程低流量要求。
8）對(duì)離心泵進(jìn)行節(jié)流以獲得高揚(yáng)程會(huì)導(dǎo)致一些問題：
- 產(chǎn)生的軸變形會(huì)損壞密封或折斷軸
- 內(nèi)部再循環(huán)（回流）會(huì)使蝸殼過熱并導(dǎo)致汽蝕問題
- 泵兩端的高壓差可能會(huì)損壞緊密的內(nèi)部間隙
- 功率損耗可能是昂貴的
- 填料函溫度升高可能導(dǎo)致密封過早失效
控制閥位置、管道尺寸及轉(zhuǎn)速限值
最佳控制閥位置在泵排放口的5英尺（1.5米）范圍內(nèi)，以防止排放節(jié)流時(shí)系統(tǒng)中的流體過多涌動(dòng)。
1）最佳管道尺寸將考慮管道的安裝成本（成本隨尺寸而增加）和泵功率要求（所需功率隨管道摩擦而增加）
2）嘗試將設(shè)計(jì)流量下的摩擦損失限制在每100英尺管道2-5英尺（每30米為1-2米）
3）為防止固體沉降，需要至少每秒4到7英尺（1.5到2.5米/秒）的轉(zhuǎn)速
4）建議吸入側(cè)管道的流速不超過每秒10英尺（3米/秒），以防止磨損
正確地排氣
以下是離心泵安裝后或系統(tǒng)打開后排氣的正確方法。假設(shè)泵沒有液體，吸入閥和排出閥都關(guān)閉：
1）打開吸入閥。泵灌注了一部分
2）關(guān)閉吸入閥
3）部分打開排放閥。一旦壓力平衡，排放管道中的空氣就會(huì)上升
4）打開吸入閥
5）啟動(dòng)泵
高速泵注意事項(xiàng)
如果你使用的是高速泵（高于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速），則需要考慮一些其它事項(xiàng)：
1）如果密封面表面超過5000 fpm（25 m/s），則必須采用固定式密封設(shè)計(jì)。這些設(shè)計(jì)使用約60/40的液壓平衡比，而不是傳統(tǒng)的70/30，密封面上的彈簧負(fù)載從10-30 psi（0.7-2.0 kg/cm2）下降到8-15 psi（0.5-1.0 kg/cm2）
2）如果泵的吸入比轉(zhuǎn)速大于12,000，你可能必須安裝誘導(dǎo)輪。請(qǐng)務(wù)必記住，盡管高速誘導(dǎo)輪可以產(chǎn)生額外的25-100英尺（10-30米）的揚(yáng)程，但由于葉輪處的入口損失，你在確定泵的尺寸時(shí)不能使用這個(gè)額外的揚(yáng)程
3）在較高的軸轉(zhuǎn)速下，軸承油位對(duì)于防止過熱至關(guān)重要
4）請(qǐng)注意滾珠軸承有轉(zhuǎn)速限制：
- 軸承孔徑（以毫米為單位）乘以轉(zhuǎn)速不得超過300,000
- 泵馬力（hp）乘以轉(zhuǎn)速不得超過270萬(wàn)
5）當(dāng)使用高速泵、且輸送低比重流體時(shí)，汽蝕總是一個(gè)問題
6）如果將泵的轉(zhuǎn)速提高一倍，磨料將造成的磨損是低速泵設(shè)計(jì)的八倍
