提高葉輪轉(zhuǎn)速可以提高離心泵的效率嗎
作者：化工泵 來(lái)源：葉輪 發(fā)布時(shí)間：2024-10-25
一、離心泵何時(shí)需采用流體動(dòng)力軸承？
1）當(dāng)滾動(dòng)軸承的因子DN【即軸承孔徑（mm）乘以運(yùn)轉(zhuǎn)速度（rpm）】數(shù)超過300,000時(shí)。
API 610標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)于滾珠軸承，因子ndm【n為轉(zhuǎn)速，dm=平均軸承直徑=（內(nèi)徑+外徑）/2】，對(duì)于油潤(rùn)滑的單個(gè)軸承，不得超過500,000和對(duì)于脂潤(rùn)滑的軸承，不得超過350,000。
2）如果標(biāo)準(zhǔn)軸承在額定轉(zhuǎn)速及額定負(fù)載下L10壽命不能滿足25,000小時(shí)或在額定轉(zhuǎn)速及大負(fù)載下L10壽命不能滿足16,000小時(shí)。
3）如果離心泵的能量強(qiáng)度【即泵的額定功率（kW）和額定轉(zhuǎn)速（rpm）的乘積為4百萬(wàn)或更大】。
二、泵流量的調(diào)節(jié)
泵通常通過出口閥進(jìn)行節(jié)流，但在極少數(shù)情況下，可以通過吸入閥門進(jìn)行節(jié)流。
1）但，必須有足夠的NPSH裕量以防止汽蝕。
2）吸入側(cè)節(jié)流防止出口調(diào)節(jié)引起的過熱。對(duì)于航空燃料等流體，這一點(diǎn)很重要，因?yàn)轭~外的熱量會(huì)使流體汽化。
三、提高葉輪轉(zhuǎn)速可提高離心泵的效率
1）葉輪轉(zhuǎn)速?gòu)?500 rpm增加到3600 rpm時(shí)，效率約提高15 %。
2）在較低轉(zhuǎn)速下，效率的提高不太明顯。
3）美制比轉(zhuǎn)速在2000～3000【相當(dāng)于中國(guó)141～212 （rpm, m3/s, m）】的范圍內(nèi)時(shí)，泵將獲得高的效率。
四、如果耐磨環(huán)間隙過大
1）離心泵將承受由內(nèi)部再循環(huán)（回流）引起的過度振動(dòng)。這可能導(dǎo)致密封和軸承部件的損壞。
2）由于內(nèi)部回流，泵將無(wú)法滿足其設(shè)計(jì)性能（如流量、揚(yáng)程、效率）。
3）耐磨環(huán)的間隙加倍時(shí)，應(yīng)更換耐磨環(huán)。這個(gè)額外間隙將增加泵功率需求，其數(shù)量根據(jù)葉輪的比轉(zhuǎn)速而變化：
- 美制比轉(zhuǎn)速為200【相當(dāng)于中國(guó)14.1（rpm, m3/s, m）】時(shí)，增加14 %。
- 美制比轉(zhuǎn)速為500【相當(dāng)于中國(guó)35.3（rpm, m3/s, m）】時(shí)，增加7 %。
- 美制比轉(zhuǎn)速為2500【相當(dāng)于中國(guó)176.7 （rpm, m3/s, m）】時(shí)，增加不明顯。
五、磁力驅(qū)動(dòng)泵的局限性
1）它們的效率低于傳統(tǒng)離心泵。
2）運(yùn)行區(qū)間比較窄，泵不能離效率點(diǎn)太遠(yuǎn)。
3）它們使用滑動(dòng)軸承，而不是具有相應(yīng)更多徑向運(yùn)動(dòng)的精密軸承。
4）采用泵送介質(zhì)作為軸承的潤(rùn)滑劑。
5）由于軸承以及殼體和磁鐵之間的間隙非常狹小，因此泵送介質(zhì)必須清潔。這意味著你幾乎總是受限于泵送的產(chǎn)品。
6）小心對(duì)溫度升高敏感的產(chǎn)品。在磁力驅(qū)動(dòng)泵的緊密間隙中，產(chǎn)品會(huì)變熱。
7）不要讓泵干運(yùn)轉(zhuǎn)，否則你會(huì)毀了它。
六、泵的選用及試驗(yàn)
由于懸臂式葉輪不需要將軸伸入葉輪吸入口，因此單級(jí)葉輪是處理懸浮物（如污水）的首選泵。
電動(dòng)機(jī)的尺寸應(yīng)考慮泵送液體的比重。如果使用水或任何更高比重的液體測(cè)試泵送低比重介質(zhì)泵時(shí)，則電機(jī)電流的增加可能會(huì)燒壞電機(jī)。
請(qǐng)勿用水對(duì)高溫泵進(jìn)行靜水壓試驗(yàn)。凹槽和墊圈中殘留的水在高溫應(yīng)用中會(huì)閃蒸成蒸汽，膨脹然后對(duì)相關(guān)零部件造成破壞。
七、吸上工況離心泵的啟動(dòng)
有幾種方法可以啟動(dòng)具有吸程（吸上）的離心泵：
1）啟動(dòng)前，將其注滿液體（灌泵）。
2）在吸入管道中安裝底閥，以防止流體回流到吸液池。不過，要小心這些閥門，它們中的許多都會(huì)泄漏，并在一開始就破壞了安裝它們的目的。
3）在排放管路中安裝（水環(huán)）真空泵。
4）在吸入管線、排出管線或兩者中安裝注液罐。
5）購(gòu)買自吸泵。
八、變速驅(qū)動(dòng)泵有幾個(gè)潛在問題
1）如果泵送為非牛頓流體，則其粘度可隨轉(zhuǎn)速而變化。
2）軸可能達(dá)到臨界轉(zhuǎn)速。
3）流量過大可能會(huì)燒壞電機(jī)。
4）偏離BEP運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致軸偏轉(zhuǎn)。
5）防爆電機(jī)必須經(jīng)過批準(zhǔn)才能在整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)運(yùn)行。在較低的轉(zhuǎn)速下，冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度不夠快。
6）變速需求可能會(huì)通過減少電力需求來(lái)影響配電系統(tǒng)。
7）機(jī)械密封必須設(shè)計(jì)為在整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)行。在更高的轉(zhuǎn)速下，設(shè)計(jì)必須為固定型，彈簧面載荷減小。
8）在較高的軸轉(zhuǎn)速下，NPSHR較高，以防止出現(xiàn)汽蝕問題。
九、排氣及運(yùn)行工況的影響
不能對(duì)正在運(yùn)行的泵進(jìn)行排氣。離心力將液體拋向葉輪外部的蝸殼，將空氣留在葉輪的入口處。
遠(yuǎn)離BEP運(yùn)行可能會(huì)損壞泵軸，因?yàn)楫?dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其上的受力始終在同一方向上，這使得每轉(zhuǎn)一圈泵軸會(huì)彎曲二次。在很多情況下，很容易超過軸材料的耐久極限。
1）反向彎曲時(shí)施加的應(yīng)力是累積的。
2）大多數(shù)疲勞失效發(fā)生在一百萬(wàn)次或更少的循環(huán)中。當(dāng)轉(zhuǎn)速為1750轉(zhuǎn)/分時(shí)，每天可以進(jìn)行2,520,000次循環(huán)。
3）如果300系列不銹鋼軸在含有氯化物的流體中運(yùn)行，則軸會(huì)受到氯化物應(yīng)力腐蝕問題的影響，這可能是軸開裂和斷裂的另一個(gè)原因。
