离心泵系统设计及应用小窍门（中）
离心泵系统设计及应用小窍门（中）
前言
本篇内容主要来自于PUMPS & SYSTEMS，由泵沙龙收集、整理，并进行部分补充、修改。其中的观点或建议可能不一定适合于您的系统，仅供参考。
本篇为《离心泵系统设计及应用小窍门》第二部分。
小窍门
13. 系统高点压力
计算系统中高点的压力水平。压力可能低到足以使流体蒸发并形成蒸汽囊，这将对系统的性能不利。通过在超过高点的某个点安装一只阀门，可以增加该点的压力；通过关闭这个阀门，您可以调整高点的压力。当然，您需要在泵的总扬程计算中考虑到这一点。
14. 串联运行泵及其额定压力
对于串联安装的泵，应确保泵的额定压力足够。这在系统可能因障碍物而堵塞的情况下尤其重要，此时，所有泵都将达到其关闭扬程，产生的压力将累积。这同样适用于管道和法兰的压力等级。因此，选择管道及其法兰的压力等级时，应考虑到可能出现的这种情况。
15. 泵吸入浸没不足
泵吸入罐的自由表面和泵吸入口之间有一个最小高度需要考虑。如果不保持该高度，表面将形成漩涡，导致流体中夹带空气，从而降低泵的流量。
16. 泵的选型
根据总扬程（而非泵出口压力）和流量选择您的泵。流量将取决于您的最大需求；总扬程是泵需要提供的能量，以解决系统中的高程差和摩擦损失。
泵沙龙注：在选择泵时，还需要考虑一个非常重要的因素，那就是泵的装置汽蚀余量NPSHA，它不仅直接影响到装置的初始投资成本，而且还可能影响到将来泵能否长期、可靠运行。
泵的选择从获取系统的详细情况开始。如果您只是更换现有的泵，那么当然没有问题。如果您正在更换有问题的现有泵或为新的应用寻找泵，那么您需要准确了解系统的工作原理。您应该有一张P&ID，并了解系统中包含的所有设备的功能。您应该制作自己的系统草图，其中包括有关P&ID的所有信息及高程（最大、最小、进、出、设备）、最高总扬程路径、流体性质、最大和最小流量以及与总扬程相关的所有信息。
性能/系统的控制方法很重要（开关、控制阀、再循环、变速），因为它可能会影响您的选择。除了系统草图，还需要有一个泵数据表，您可以使用它来记录一些数据。
根据您工作的行业或工厂，您将被迫选择某种类型的泵或制造商，或两者兼而有之。制造商通常是最终选择泵的非常好的信息来源，您应该始终咨询他们，首先进行自己的选择并与制造商确认。如果您知道所有的运行条件，它们可以帮助您选择出正确的类型、型号和转速的泵；如果不知道具体运行条件，他们将很难帮助到您。您必须收集与泵的运行和选择相关的所有信息。
除了普通的端吸泵、立式涡轮泵和潜水泵外，如果您有不寻常的情况，您应该考虑选择各种专用泵。
在选择过程中，您应尝试将流量与泵的BEP匹配。然而，并非总是可以找到流量与BEP匹配。如果不可能，则尽量保持在BEP的80%到110%的范围内。
离心泵叶轮尺寸的理想选择区域
在此区域之外运行将导致过度振动、回流和汽蚀，请参见下面两个图。第一个来自McGraw-Hill的Pump Handbook，它显示了轴向力如何随着距离BEP的百分比流量而增加。Goulds的第二张图上显示了相同基本的信息，但体现的是振动方面。
径向力与BEP流量的百分比之间关系曲线
振动水平与BEP流量的百分比之间关系曲线
17. 泵中的空气降低了流量
当空气进入泵时，有时会被困在蜗壳中，这会降低流量，产生振动和噪音。要进行补救，请关闭泵并打开排气阀以排出空气。如果泵噪音过大，请不要自动假设这是汽蚀现象，泵中的空气会产生振动和噪音。汽蚀会产生类似于水泥搅拌机中的砾石的明显噪音。
18. 粘度对泵性能的影响
粘度是决定应用离心泵或者容积泵的主要标准。离心泵可以输送粘性流体，但性能会受到不利影响。如果流体粘度超过400 cSt，则应考虑使用容积泵。
19. 避免泵反向运转
避免以相反的方向运行泵，可能会损坏泵轴，特别是如果泵在反转时启动。最简单的解决方案是在泵出口管线上安装一个止回阀。
泵沙龙注：如果泵可能出现反转的现象，泵轴上的紧固件（如轴承螺母和叶轮螺母）必须考虑防松措施。
20. 最小流量
在没有再循环管线的情况下，大多数离心泵的运行流量不应低于BEP流量的50%（泵沙龙注：实际工程应用中，很多用户通常要求不低于BEP流量的30%）。如果你的系统需要50%或更低的流量，则使用再循环管线来增加通过泵的流量、保持系统中的低流量，或安装变速驱动装置。
确定最小允许流量的因素包括：
1） 液体的温升 - 这与泵送介质相关，通常设定为15°F。但是，如果泵在关闭的状态下运行，它可能会严重过热。
2） 叶轮上的径向水力推力 - 这在单蜗壳泵中表现得最为严重，即使流量高达BEP的50%，也可能导致轴过度偏转、轴承寿命缩短、密封失效、叶轮摩擦和轴断裂。
3） 泵叶轮中的回流 - 这也可能发生在BEP的50%以下，造成噪音、振动、汽蚀和机械损坏。
4） 总扬程特性曲线 - 一些泵曲线向关闭方向出现下垂（驼峰），一些泵曲线出现“马鞍形”。应避免在这些区域内运行。
没有标准规定泵最小流量的精确限值，但“ANSI/HI 9.6.3 离心泵和立式泵允许工作区”讨论了所有涉及的因素，并提供了“优先工作区”的建议。