怎樣正確選擇自吸離心泵

【資料簡介】

 自吸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。 在選用自吸離心泵時，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？依據又是什么？
    一 、 泵選型原則
    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zui低。
    4、自吸離心泵具有轉速高、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、容易操作和維修方便等特點。
    因此除以下情況外，應盡可能選用自吸離心泵：
    有計量要求時，選用計量泵
    揚程要求很高，流量很小且無合適小流量高揚程自吸離心泵可選用時，可選用往復泵，如汽蝕要求不高時也可選用旋渦泵。
    揚程很低，流量很大時，可選用軸流泵和混流泵。
    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）
    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。
    對啟動頻繁或灌泵不便的場合，應選用具有自吸性能的泵，如自吸式自吸離心泵、自吸式旋渦泵、氣動（電動）隔膜泵。
    二、泵的選型依據
    泵選型依據，應根據工藝流程，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據之一，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、zui小、zui大三種流量。選擇泵時，以zui大流量為依據，兼顧正常流量，在沒有zui大流量時，通常可取正常流量的1。1倍作為zui大流量。
    2、裝置系統所需的揚程是選泵的又一重要性能數據，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。
    4、 裝置系統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zui低液面，排出側zui高液面等一些數據和管道規格及其長度、材料、管件規格、數量等，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（）、排出側容器壓力PZ、海拔高度、環境溫度操作是間隙的還是連續的、泵的位置是固定的還是可移的。
    三、中央空調循環水泵   
    通過對中央空調系統工程中因循環水泵揚程選擇不當，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
    在中央空調系統中，循環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水流量和系統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
    空調系統水流量的大小由負荷及供回水溫差確定，系統阻力通過水力計算求得。按流量和阻力選擇的水泵，運行時應處于區，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兩種不正常情況。
    1） 設計時比較保守，水系統實際流速取值較低，估算系統阻力較大，導致選水泵時揚程加大，使所選擇的循環水泵揚程比設計流量下的系統阻力大得多。
    流量QA是系統設計流量，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變為Ⅱ。顯然，ΔP=HB-HA*通過閥門節流， 這是非常不經濟的，也是工程中需避免出現的情況，如果冬季運行采用同一套泵工作，由于流量變小，節流更嚴重，就更不經濟，甚至造成水泵工作點不穩定［2］。
    2） 設計過于自信，對空調系統阻力估算偏小，所選泵揚程小于設計流量下系統阻力。
    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臺循環水泵，1用1備。
    剛開始調試運動時，發現水泵電機電流過大，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=11。 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器進、出口閥門，保證蒸發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，蒸發器壓差為0。1MPa，系統阻力并不大，而水泵大部分壓頭*消耗在關小的閥門上。
    解決辦法：更換一臺低揚程水泵，測試數據如表2（新泵）。對比表2數據，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，循環水泵3臺，2用1備。 系統調試時開一臺冷凍機，一臺循環水泵。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水量不夠。檢查系統閥門已全部打開，水過濾器全部清洗干凈，系統排氣較*。銘牌參數：Q為500m3。h-1， H為0。475MPa，N為90kW;測試數據：蒸發器進出口壓差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。據該水泵性能曲線，當揚程H=0。14MPa時，在系統閥門全開情況下，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，水泵揚程H=0。14MPa也是不可能的。 zui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，循環流量增大，系統阻力還要增大。顯然水泵不能保證系統正常運行。
    解決方法：更換水過濾器濾網；對系統重新進行水力計算，更換水泵。這既造成了較大的經濟損失，又影響了空調系統正常運行，教訓是深刻的。
    4　結論
    1） 空調系統循環水泵的選取并不難，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） 目前空調產品更新換代較快，選用時要十分慎重，對其性能要認真研究。