離心泵選型

離心泵是靠葉輪攪動流體旋轉的離心力產生壓力，輸送流體。在選用離心泵時，要確定泵的用途和性能并選擇泵型。這種選擇首先得從選擇泵的種類和形式開始，那么以什么原則來選泵呢？依據(jù)又是什么？

 

 

1、使所選泵的型式和性能符合裝置流量、揚程、壓力、溫度、汽蝕流量、吸程等工藝參數(shù)的要求。

2、機械方面可靠性高、噪聲低、振動小   

3、經濟上要綜合考慮到設備費、運轉費、維修費和管理費的總成本低。

4、離心泵具有轉速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結構簡單、輸液無脈動、性能平穩(wěn)、容易操作和維修方便等特點。

 

因此除以下情況外，應盡可能選用離心泵：

1、有計量要求時，選用計量泵

2、揚程要求很高，流量很小且無合適小流量高揚程離心泵可選用時，可選用往復泵，如汽蝕要求不高時也可選用旋渦泵。

3、揚程很低，流量很大時，可選用軸流泵和混流泵。

4、介質粘度較大（大于650~1000mm2/s）時，可考慮選用轉子泵或往復泵（齒輪泵、螺桿泵）

5、介質含氣量75%，流量較小且粘度小于37.4mm2/s時，可選用旋渦泵。

6、對啟動頻繁或灌泵不便的場合，應選用具有自吸性能的泵，如自吸式離心泵、自吸式旋渦泵、氣動（電動）隔膜泵。

 

 

應根據(jù)工藝流程，給排水要求，從五個方面加以考慮，既液體輸送量、裝置揚程、液體性質、管路布置以及操作運轉條件等。

1、流量是選泵的重要性能數(shù)據(jù)之一，它直接關系到整個裝置的的生產能力和輸送能力。 如設計院工藝設計中能算出泵正常、小、大三種流量。選擇泵時，以大流量為依據(jù)，兼顧正常流量，在沒有大流量時，通常可取正常流量的1.1倍作為大流量。

2、裝置系統(tǒng)所需的揚程是選泵的又一重要性能數(shù)據(jù)，一般要用放大5%—10%余量后揚程來選型。

3、液體性質，包括液體介質名稱，物理性質，化學性質和其它性質，物理性質有溫度c密度d，粘度u，介質中固體顆粒直徑和氣體的含量等，這涉及到系統(tǒng)的揚程，有效氣蝕余量計算和合適泵的類型：化學性質，主要指液體介質的化學腐蝕性和毒性，是選用泵材料和選用那一種軸封型式的重要依據(jù)。

4、 裝置系統(tǒng)的管路布置條件指的是送液高度送液距離送液走向，吸如側低液面，排出側高液面等一些數(shù)據(jù)和管道規(guī)格及其長度、材料、管件規(guī)格、數(shù)量等，以便進行系梳揚程計算和汽蝕余量的校核。

5、操作條件的內容很多，如液體的操作T飽和蒸汽力P、吸入側壓力PS（絕對）、排出側容器壓力PZ、海拔高度、環(huán)境溫度操作是間隙的還是連續(xù)的、泵的位置是固定的還是可移的。

 

 

通過對中央空調系統(tǒng)工程中因循環(huán)水泵揚程選擇不當，導致工程失敗事例的分析，強調合理選擇循環(huán)水泵揚程的重要性，并提出了一些選擇的方法，對中央空調設計有參考價值。

 

1、  問題的提出

在中央空調系統(tǒng)中，循環(huán)水泵夏季輸送冷凍水，冬季輸送熱水至空調末端裝置。工程設計應按照空調系統(tǒng)水流量和系統(tǒng)阻力選擇性能良好的水泵。有關暖通空調設計手冊都有詳細設計計算方法。問題在于實際工程設計時，某些工程師未按照計算方法進行設計計算，而是憑經驗想當然，對系統(tǒng)以及某些空調設備、配件等新產品缺乏認真研究，結果導致所選擇的水泵不能滿足要求，或者造成運行費用增加，甚至水泵不能正常工作，這不得不引起空調設計者的高度重視。

 

2、  理論分析

空調系統(tǒng)水流量的大小由負荷及供回水溫差確定，系統(tǒng)阻力通過水力計算求得。按流量和阻力選擇的水泵，運行時應處于高效區(qū)，其工作點為水泵性能曲線和管路特性曲線的交點。而工程中選擇的水泵常常出現(xiàn)兩種不正常情況。

1)     設計時比較保守，水系統(tǒng)實際流速取值較低，估算系統(tǒng)阻力較大，導致選水泵時揚程加大，使所選擇的循環(huán)水泵揚程比設計流量下的系統(tǒng)阻力大得多。

流量QA是系統(tǒng)設計流量，在此流量下水泵揚程為HB即可。實際選擇的水泵揚程為HS。為了保證QA，則要改變管路特性，即通過關小水泵進出口的閥門，使管路特性曲線由Ⅰ變?yōu)棰?。顯然，ΔP=HB-HA完全通過閥門節(jié)流， 這是非常不經濟的，也是工程中需避免出現(xiàn)的情況，如果冬季運行采用同一套泵工作，由于流量變小，節(jié)流更嚴重，就更不經濟，甚至造成水泵工作點不穩(wěn)定。

2) 設計過于自信，對空調系統(tǒng)阻力估算偏小，所選泵揚程小于設計流量下系統(tǒng)阻力。

 

3、工程實例

例1：甲工程為一單體高層建筑，建筑高度29m，泵房設在主樓地下室。 設計選用進口開利離心式冷凍機一臺，制冷量為1163 kW，配用2臺循環(huán)水泵，1用1備。

剛開始調試運動時，發(fā)現(xiàn)水泵電機電流過大，水泵出水管振動厲害，且有異常聲音。 水泵揚程僅為0。28MPa，電機電流I=115A。 分析原因，為分集水器壓差僅為0。13MPa，所選水泵揚程偏大。此時水泵工作點為低揚程大流量，電機嚴重超載［3］；水泵氣蝕嚴重，管路抖動厲害，聲音異常；關小水泵和冷凍機蒸發(fā)器進、出口閥門，保證蒸發(fā)器進出口要求的壓差Δp=(92±5)kPa，使水泵恢復正常工作。 
    水泵揚程為0。48MPa，分集水器壓差為0。10MPa，蒸發(fā)器壓差為0。1MPa，系統(tǒng)阻力并不大，而水泵大部分壓頭完全消耗在關小的閥門上。

 

解決辦法：更換一臺低揚程水泵，測試數(shù)據(jù)如表2(新泵)。對比表2數(shù)據(jù)，電機電流由82A降為40A，其運行經濟性不言而喻。

例2：乙工程為一區(qū)域空調，制冷加熱站集中向多幢建筑物供冷、供熱。設計2907kW冷凍機2臺，循環(huán)水泵3臺，2用1備。 系統(tǒng)調試時開一臺冷凍機，一臺循環(huán)水泵。幾分鐘后，水泵出水管振動厲害且伴有異常聲音，冷凍機不能啟動，故障顯示冷凍水循環(huán)水量不夠。檢查系統(tǒng)閥門已全部打開，水過濾器全部清洗干凈，系統(tǒng)排氣較徹底。銘牌參數(shù)：Q為500m3。h-1， H為0。475MPa，N為90kW;測試數(shù)據(jù)：蒸發(fā)器進出口壓差0。02MPa，水泵進出口壓差0。14 MPa，集水器壓力0。27MPa，分水器壓力0。40 MPa。據(jù)該水泵性能曲線，當揚程H=0。14MPa時，在系統(tǒng)閥門全開情況下，流量Q應大于500m3。h-1才對，而此時水流指示器自鎖，顯示流量不足。由此可見，水泵工作異常。事實上，如此大的系統(tǒng)，水泵揚程H=0。14MPa也是不可能的。 終查明原因有二：① 水泵入口安裝了進口刷式水過濾器，過濾器網孔太小，導致水泵入口阻力太大，產生嚴重氣蝕，水泵性能變壞; ② 泵的流量和揚程都非常小， 系統(tǒng)阻力較大。將刷式過濾器濾網拆下運行，分、集水器壓差達0。45MPa，水泵揚程為0。52MPa。如兩臺泵同時運行，循環(huán)流量增大，系統(tǒng)阻力還要增大。顯然水泵不能保證系統(tǒng)正常運行。解決方法：更換水過濾器濾網；對系統(tǒng)重新進行水力計算，更換水泵。這既造成了較大的經濟損失，又影響了空調系統(tǒng)正常運行，教訓是深刻的。

4、結論

1) 空調系統(tǒng)循環(huán)水泵的選取并不難，但要引起設計人員足夠的重視，經驗要與理論計算相結合。

2) 對水泵揚程的選取不能認為越大越保險，而要重視運行的經濟性。

3) 目前空調產品更新?lián)Q代較快，選用時要十分慎重，對其性能要認真研究