allweiler离心泵基础 - 离心泵设计

1）什么是离心泵

2）离心泵类型

3）离心泵主要零部件

4）离心泵设计

5）认识离心泵曲线

6）如何选择离心泵

7）了解离心泵汽蚀

8）如何确定电动机规格

9）使用带VFD的离心泵

10）离心泵结构材料

11）离心泵常见系统

12）离心泵常用监测仪表

本文是《离心泵基础》系列文章的第四篇，现选择几种典型的且常见的离心泵设计，针对其结构特点及应用进行简单的介绍。

悬臂端吸泵

最常见的离心泵设计是端吸泵。这种类型的泵结合了蜗壳和各种叶轮设计。最典型的是，将使用径向流叶轮，但在某些特殊应用中，可使用弗朗西斯叶轮（居于径向流叶轮和混流叶轮中间的叶轮）或混流叶轮。

端吸泵应用范围很广。标准端吸泵通常用于灭火、管道设施、暖通空调和市政服务。特殊设计的端吸泵通常用于污水、纸浆和造纸、化工、石油及天然气以及各种其它工业应用。一些制造商提供标准的端吸泵系列，如ANSI端吸泵。这种类型的泵按照一套通用的设计标准制造，甚至制造商之间的尺寸可以互换。再如ISO 2858端吸泵，与ANSI端吸泵相似，也为标准化设计的离心泵。

端吸离心泵特别受欢迎，因为它们具有相对较低的前期成本、可接受的使用寿命、良好的效率和设计灵活性。

特殊设计通常配备独特的叶轮设计，允许端吸泵可以处理含固体的液体，例如泵送市政和工业废水。一种特别流行的特殊端吸设计是潜水泵。潜水泵是一种端吸结构设计，安装一台电机，设计用于在水下运行。这允许整台泵浸没在泵送的液体中。

设计用于处理含固体液体的端吸泵（如潜水泵），通常配备混流叶轮或特殊叶轮（如涡流或螺旋叶轮。这些特殊设计的叶轮，用于处理含固体颗粒的液体而不会堵塞。

立式管道泵

就总体设计而言，立式管道泵与端吸泵非常相似。不同之处在于重新设计了泵壳体，使吸入法兰和排出法兰中心处于同一条（水平）直线上，而不是相互垂直。

立式管道泵通常用于不和化学泵送应用，但通常不用于含固体介质的应用。它们在暖通空调和管道应用中非常常见，并且在其它应用中越来越流行。它们提供了许多与端吸泵相同的积极属性，另外还有一个优点，即垂直设计节省了占地面积，并且泵的进、出口法兰设计简化了管道布置工作。

卧式中开泵

到目前为止，上面提到的设计均采用单吸叶轮。采用双吸叶轮的最常见泵设计是卧式轴向剖分壳体泵（即中开泵）。

与典型的端吸式或立式管道式设计形成对比，卧式中开泵的叶轮处于两组（径向）轴承之间。

由于采用双吸叶轮居于轴承之间的设计，卧式中开泵的设计比端吸式或立式管道式设计更坚固耐用。这就是为什么中开泵通常被选择用于预计泵送工作非常频繁的应用场合，并且必须将泵维修和维护的停机时间保持在最低限度。符合此要求的应用是市政供水应用和工业流程应用。虽然中开泵也用于其它应用，但需要极其可靠的性能、并能够承担与这种坚固的泵设计相关的额外成本的应用，通常是指定采购中开泵的应用。

立式涡轮泵

扩散体外壳很少用于标准卧式离心泵，例如上面列出的那些。在当今的泵送领域，扩散体的主要用途是立式涡轮泵。

真正的立式涡轮泵可采用径向、弗郎西斯叶轮或混流叶轮，这些叶轮将介质输送到扩散体型泵壳体中。

在高压应用中，可以使用多于一组的叶轮和扩散体。每组叶轮和扩散体称为一级，例如，两级立式涡轮泵将有一个吸入口，然后是第一级叶轮，该叶轮将介质输送到第一级的扩散器中。然后，介质流入第二级叶轮，并被输送至第二级扩散体。最终，介质离开第二级扩散器，并沿着接受流向排出口。

多达10级的立式涡轮泵很常见，包含20级、甚至30级的设计也并非闻所未闻。

级数增加的效果是泵会产生额外的压力。立式涡轮泵是一种非常常见的泵设计，用于许多不同的应用，包括原取水、市政抽水、冷却塔应用和灌溉应用等。根据应用要求，一些立式涡轮泵可能很短，而其它立式涡轮泵可能很长。

还有专门的立式涡轮泵用于特别的应用。一种常见的专业设计，采用全开式混流式或轴流式叶轮设计（如“离心泵类型”中介绍的VS3型泵）。这些类型的泵通常称为螺旋浆泵、立式混流泵或立式轴流泵。这些类泵的泵是高流量、低扬程设计，非常适合在低压下输送大流量的水。立式混流或轴流泵通常用于雨水、原水和防洪泵送应用。另一种专业设计将无堵塞型叶轮纳入立式涡轮泵设计，用于泵送未经处理的污水或其它含固体的液体。

总结

有许多不同的泵设计。本篇内容简要介绍了包括市政供水和污水应用、工业水泵送应用、暖通空调和管道应用中最常见的设计。

该文远非详尽无遗，因为存在许多独特的泵设计，且制造商之间在所列设计中存在显著差异。然而，在掌握了这些基本泵类型的一般知识后，泵专业人员将能够很好地掌握绝大多数典型泵送应用所需的泵设计。