如何正确选择自吸离心泵

自吸离心泵是靠叶轮搅动流体旋转的离心力产生压力，输送流体。 在选用自吸离心泵时，要确定泵的用途和性能并选择泵型。这种选择首先得从选择泵的种类和形式开始，那么以什么原则来选泵呢?依据又是什么? 一 、 泵选型原则 1、使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求。 2、机械方面可靠性高、噪声低、振动小 3、经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。 4、自吸离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能平稳、容易操作和维修方便等特点。 因此除以下情况外，应尽可能选用自吸离心泵： 有计量要求时，选用计量泵 扬程要求很高，流量很小且无合适小流量高扬程自吸离心泵可选用时，可选用往复泵，如汽蚀要求不高时也可选用旋涡泵。 扬程很低，流量很大时，可选用轴流泵和混流泵。 介质粘度较大(大于650~1000mm2/s)时，可考虑选用转子泵或往复泵(齿轮泵、螺杆泵) 介质含气量75%，流量较小且粘度小于37。4mm2/s时，可选用旋涡泵。 对启动频繁或灌泵不便的场合，应选用具有自吸性能的泵，如自吸式自吸离心泵、自吸式旋涡泵、气动(电动)隔膜泵。 二、泵的选型依据 泵选型依据，应根据工艺流程，给排水要求，从五个方面加以考虑，既液体输送量、装置扬程、液体性质、管路布置以及操作运转条件等 1、流量是选泵的重要性能数据之一，它直接关系到整个装置的的生产能力和输送能力。 如设计院工艺设计中能算出泵正常、最小、最大三种流量。选择泵时，以最大流量为依据，兼顾正常流量，在没有最大流量时，通常可取正常流量的1。1倍作为最大流量。 2、装置系统所需的扬程是选泵的又一重要性能数据，一般要用放大5%—10%余量后扬程来选型。 3、液体性质，包括液体介质名称，物理性质，化学性质和其它性质，物理性质有温度c密度d，粘度u，介质中固体颗粒直径和气体的含量等，这涉及到系统的扬程，有效气蚀余量计算和合适泵的类型：化学性质，主要指液体介质的化学腐蚀性和毒性，是选用泵材料和选用那一种轴封型式的重要依据。 4、 装置系统的管路布置条件指的是送液高度送液距离送液走向，吸如侧最低液面，排出侧最高液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等，以便进行系梳扬程计算和汽蚀余量的校核。 5、 操作条件的内容很多，如液体的操作T饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS(绝对)、排出侧容器压力PZ、海拔高度、环境温度操作是间隙的还是连续的、泵的位置是固定的还是可移的。 三、中央空调循环水泵 通过对中央空调系统工程中因循环水泵扬程选择不当，导致工程失败事例的分析，强调合理选择循环水泵扬程的重要性，并提出了一些选择的方法，对中央空调设计有参考价值。 1、问题的提出 在中央空调系统中，循环水泵夏季输送冷冻水，冬季输送热水至空调末端装置。工程设计应按照空调系统水流量和系统阻力选择性能良好的水泵。有关暖通空调设计手册都有详细设计计算方法。问题在于实际工程设计时，某些工程师未按照计算方法进行设计计算，而是凭经验想当然，对系统以及某些空调设备、配件等新产品缺乏认真研究，结果导致所选择的水泵不能满足要求，或者造成运行费用增加，甚至水泵不能正常工作，这不得不引起空调设计者的高度重视。 2、理论分析 空调系统水流量的大小由负荷及供回水温差确定，系统阻力通过水力计算求得。按流量和阻力选择的水泵，运行时应处于高效区，其工作点为水泵性能曲线和管路特性曲线的交点。而工程中选择的水泵常常出现两种不正常情况。 1) 设计时比较保守，水系统实际流速取值较低，估算系统阻力较大，导致选水泵时扬程加大，使所选择的循环水泵扬程比设计流量下的系统阻力大得多。 流量QA是系统设计流量，在此流量下水泵扬程为HB即可。实际选择的水泵扬程为HS。为了保证QA，则要改变管路特性，即通过关小水泵进出口的阀门，使管路特性曲线由Ⅰ变为Ⅱ。显然，ΔP=HB-HA完全通过阀门节流， 这是非常不经济的，也是工程中需避免出现的情况，如果冬季运行采用同一套泵工作，由于流量变小，节流更严重，就更不经济，甚至造成水泵工作点不稳定[2]。 2) 设计过于自信，对空调系统阻力估算偏小，所选泵扬程小于设计流量下系统阻力。 3、工程实例 例1：甲工程为一单体高层建筑，建筑高度29m，泵房设在主楼地下室。 设计选用进口开利离心式冷冻机一台，制冷量为1163 kW，配用2台循环水泵，1用1备。 刚开始调试运动时，发现水泵电机电流过大，水泵出水管振动厉害，且有异常声音。 水泵扬程仅为0。28MPa，电机电流I=115A。 分析原因，为分集水器压差仅为0。13MPa，所选水泵扬程偏大。此时水泵工作点为低扬程大流量，电机严重超载[3];水泵气蚀严重，管路抖动厉害，声音异常;关小水泵和冷冻机蒸发器进、出口阀门，保证蒸发器进出口要求的压差Δp=(92±5)kPa，使水泵恢复正常工作。 水泵扬程为0。48MPa，分集水器压差为0。10MPa，蒸发器压差为0。1MPa，系统阻力并不大，而水泵大部分压头完全消耗在关小的阀门上。 解决办法：更换一台低扬程水泵，测试数据如表2(新泵)。对比表2数据，电机电流由82A降为40A，其运行经济性不言而喻。 例2：乙工程为一区域空调，制冷加热站集中向多幢建筑物供冷、供热。设计2907kW冷冻机2台，循环水泵3台，2用1备。 系统调试时开一台冷冻机，一台循环水泵。几分钟后，水泵出水管振动厉害且伴有异常声音，冷冻机不能启动，故障显示冷冻水循环水量不够。检查系统阀门已全部打开，水过滤器全部清洗干净，系统排气较彻底。铭牌参数：Q为500m3。h-1， H为0。475MPa，N为90kW;测试数据：蒸发器进出口压差0。02MPa， 水泵进出口压差0。14 MPa，集水器压力0。27MPa，分水器压力0。40 MPa。据该水泵性能曲线，当扬程H=0。14MPa时，在系统阀门全开情况下，流量Q应大于500m3。h-1才对，而此时水流指示器自锁，显示流量不足。由此可见，水泵工作异常。事实上，如此大的系统，水泵扬程H=0。14MPa也是不可能的。 最终查明原因有二：① 水泵入口安装了进口刷式水过滤器，过滤器网孔太小，导致水泵入口阻力太大，产生严重气蚀，水泵性能变坏; ② 泵的流量和扬程都非常小， 系统阻力较大。将刷式过滤器滤网拆下运行，分、集水器压差达0。45MPa，水泵扬程为0。52MPa。如两台泵同时运行，循环流量增大，系统阻力还要增大。显然水泵不能保证系统正常运行。 解决方法：更换水过滤器滤网;对系统重新进行水力计算，更换水泵。这既造成了较大的经济损失，又影响了空调系统正常运行，教训是深刻的。 4　结论 1) 空调系统循环水泵的选取并不难，但要引起设计人员足够的重视，经验要与理论计算相结合。 2) 对水泵扬程的选取不能认为越大越保险，而要重视运行的经济性。 3) 目前空调产品更新换代较快，选用时要十分慎重，对其性能要认真研究