自平衡多级离心泵选型工况参数你知道哪些？

自平衡多级离心泵工况参数是进行型号选型的最重要的依据，工况参数也就是性能参数，是水泵工作状况的数据。所有自平衡多级泵都有一组常用性能参数，这些参数确定了水泵的工作范围数值，也是我们平时进行选择自平衡多级泵型号的参考依据。

如上表表中的流量、扬程、转速、轴功率、电机功率、效率、必须汽蚀余量等这些数据都是自平衡多级泵必不可少的性能参数，这些数据至关重要，我们必须掌握他们的规律。

　　自平衡多级泵结构设计原理参考：自平衡多级离心泵结构原理图

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1、流量：

就是自平衡多级泵在单位时间内做功的计量单位，通俗的说，就是水泵在单位时间内输送了多少水，用“Q”表示，计量单位有：m3/h，m3/min，m3/S;或L/S,L/min,L/h,通常以m3/h或L/S居多；各种计量单位有着密切的联系；首先我们要掌握不同的计量单位和换算方法；大家在上学的时候都已经学过，各种计量单位的换算方法，在水泵领域照样用得上。

（1）1m3读作一立方米，可以理解为1吨，或1000L,或1000kg；上表中的12.5就是IH50-32-125型泵的额定流量是每小时12.5立方米。

（2）流量还有一个单位就是“每秒多少升”，用L/S表示，例如IH50-32-125型泵的流量是3.47L/S,大家都知道时间单位中每小时是3600秒（S）,3.47x3600=12492升（L）,每立方米是1000L,要把升换算成立方米，就是12492除以1000L=12.49m3/h,四舍五入就是12.5m/H.为了快捷、方便，请大家熟记，就不要再用多少升乘以3600再除以1000了，你就直接用每秒多少升直接乘以3.6就可以了。至于以分钟为单位的，大家仔细考虑考虑，怎么换算，我就不再详细说了。L*3.6=M3/H

（3）额定流量：不难看出，上表中流量这一栏中有三组数字，分别是7.5、12.5、15，我们通常把中间的数字叫做“额定流量”，也叫最佳工况点，因为此时的效率最高。我们在选型时一般按这个来确定水泵的流量，当然，有些时候遇到客户给定的参数，也有选最小流量和最大流量的。

注意：在选型过程中，必须首先弄清楚客户给定单位的表示方法，千万不能混淆或计算错误。

2、扬程：

所谓扬程，就是水泵把需要的水量输送的高度，也叫上扬程，单位是米，用“m”表示。那么自平衡多级泵的扬程是如何得来的？下面请看一个示意图：

（1）如何确定、计算自平衡多级泵的扬程是一个关键环节。水泵能否按照要求将水输送到规定的地方，扬程计算是关键；扬程选低了，水送不上去，扬程选高了，一方面是功率增加，增加后期的运行成本；另一方面是可能会造成电机超电流，甚至会烧坏电机。

（2）扬程的计算：当客户不知道扬程时，需要我们计算时要了解、澄清以下几种数据：流量要求、垂直高度(落差）、管道距离、管道布局、管道通径、管道材质，再利用公式进行计算。

水泵扬程的确定：设计扬程=垂直高度+管道损耗+附件损耗+要求出口压力；

例如：某项目给定的数据是：要求流量200m3/h,管路总长1100米，不知道垂直高度，坡度是30度，计划采用DN200mm的无缝钢管，要求出口压力10kg，要求选型；根据要求查正弦函数值，30度角时，是0.523，代入公式：1100米*0.523=575米，就是垂直高度就是575米；再查管道损耗，DN200mm，Q=200M3/H时，直管百米损耗是2.1米，1100米就是11个100米x2.1+21米，要求出口压力10kg，折合大约100米，这个泵的设计扬程为：575+21+100=696米。加上阀门、弯头的损耗，水泵的扬程应不低于700米。

（3）压力的换算：水泵扬程的表示方法一般是以米为单位，也有以公斤（kg），兆帕（mpa），换算为： 1mpa=10kg=100M米 1kg=10米

（4）管路损耗的计算方法：一种是查表法（见自平衡多级泵说明书第26页“直管摩擦损失间表”）；另一种是软件计算。课后细讲。

本节要点：在计算扬程的时候，一定要走出误区，千万不要只把垂直高度当做扬程，更不要把管路长度当做扬程，要根据流量、管路总长，管道通经、管道材质进行计算，既要考虑前期投资，又要考虑后期运行成本；熟记单位换算方法。

3、必须汽蚀余量：

(1) 汽蚀现象

自平衡多级离心泵运行时, 如泵的某区域液体的压力低于当时温度下的液体汽化压力,液体会开始汽化产生汽泡;也可使溶于液体中的气体析出,形成汽泡。当汽泡随液体运动到泵的高压区后,气体又开始凝结,使汽泡破灭。汽泡破灭的速度极快,周围的液体以极高的速度冲向汽泡破灭前所给有的空间,即产生强烈的水力冲击,引起泵流道表面损伤,甚至穿透。称这种现象为汽蚀。

自平衡多级离心泵的汽蚀主要是被送液体进入叶轮时的压力降低,导致液体的压力低于当时温度的液体气化压力 而产生的,使泵不能正常工作,长期运行后叶轮将产生蜂窝状损伤或穿透。离心泵产生汽蚀时,流量、扬 程、效率将明显降低,同时伴有噪声增大和泵的剧烈振动。

(2) 汽蚀原因

自平衡多级离心泵产生汽蚀的原因是其吸入压力低于泵送温度下液体的汽化压力。引起离心泵吸入压力过低的因素有如下：

①吸上泵的安装高度过高 , 灌注泵的灌注压头过低 ;

②泵吸入管局部阻力过大 ;

③泵送液体的温度高于规定温度;

④泵的运行工况点偏离额定点过多 ;

在自平衡多级离心泵选型过程中，必须汽蚀余量也是很关键的因素；我们只了解什么是汽蚀余量，它在水泵型号中起什么作用就可以了。至于汽蚀余量是怎么来的，我们没必要去考量，汽蚀余量是设计时都已经计算好的，具体数字是通过设计、测试出来的。我们只按照说明书记载的数字进行运用就可以了。

通常我们可以理解为计算水泵吸上高度的辅助数据，必须汽蚀余量越大，水泵的吸程（也叫吸上高度）越低。那么如何计算水泵吸程？简单的计算公式就是：大气压力（10米）-必须汽蚀余量-0.5（安全系数）=吸上高度。例如：前面提到的IH50-32-125型泵，他的汽蚀余量是2.0米，代入公式就是：10-2.0-0.5=7.5米。

4、效率：

效率是指自平衡多级泵在额定转速时可以达到的最高效率值。高效率的泵做同样功，该泵所消耗的能源最低，反之最高。效率值是通过优化水力模型，精确计算而来；一般来说，效率越高，水泵的运行经济性能越好。水泵的效率值都是设计、测试好的，我们没必要考虑水泵的效率。

5、转速：

水泵要达到额定的流量、扬程，是通过源动力的转速加上其他因素来实现的；而水泵的转速依附于电动机的转速；电动机的转速主要有2980r/min，1450r/min,980r/min,760r/min，常用的就这几种，一般以前三种居多。也就是说，水泵配套电机必须与源动力（电动机、柴油机、汽轮机）的转速相符。

6、轴功率：

轴功率就是水泵在工作时将额定的流量输送到规定的扬程所需要的动力值，单位是千瓦，用“kw表示”。在实际运用过程中，各个水泵的生产厂家在设计水泵的性能时都已经通过计算、测试，轴功率都已经明确设定好的，我们不必要刻意去纠结那个水泵的轴功率是多少，但是我们一定要知道水泵的轴功率的含义和来历。我们需要了解的主要有以下几点：
水泵的轴功率与水泵的流量、扬程、效率有直接的联系，当扬程一定的时候，流量变化，轴功率变化比较明显；同样的流量和扬程，效率的高低直接关系到轴功率的大小，也就是说，效率越高，轴功率越小，水泵的运行成本越低，反之，效率低，轴功率增加，运行成本增大。

计算轴功率的公式：0.2725x流量x扬程/效率，例如：前面提到的IH50-32-125型泵，流量是12.5m3/H,H=20米，效率51%，代入公式：0.2725x12.5x20/51=1.33KW

配套电机功率：当知道水泵的轴功率后，为了达到最佳的使用效果，要合理的给水泵配置配套的电动机，正常情况下，所有的自平衡多级离心泵都已经明确了配套电机功率。配套电机功率的正常规律是：轴功率x1.25倍取整上靠。这是因为，水泵在启动时的瞬间电流是轴功率的1.25倍以上，如果配套功率不能满足，会导致不能顺利启动。例如：前面提到的IH50-32-125型泵，刚才计算的轴功率是1.33kw，那么应该配多大的电机？代入公式：1.33kwx1.25=1.625kw，取整向上靠，就是2.2kw。为什么要配2.2kw？因为电机的功率范围，在1.5kw以上的是2.2kw，没有其他对应的档次。