前言
正確選用不同工藝條件下操作的化工泵，使之滿足長(zhǎng)周期、安全運(yùn)轉(zhuǎn)和節(jié)能的要求，這對(duì)從事機(jī)泵工作的有關(guān)人員是非常重要的一件事。
泵選型看似簡(jiǎn)單，其實(shí)不然。要做出好的選型不是件容易的事情，往往需要依據(jù)很多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，涉及泵、密封及輔助系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、材料、電機(jī)、聯(lián)軸器、電器、儀表、工藝流程等多方面知識(shí)，有時(shí)需要設(shè)計(jì)單位、泵制造廠和用戶一起討論交流磋商，確定泵的最終選型方案。
 
泵的類型、系列和型號(hào)的選擇
■ 選型條件
1、輸送介質(zhì)的物理化學(xué)性能：
輸送介質(zhì)的物理化學(xué)性能直接影響泵性能、材料和結(jié)構(gòu)。介質(zhì)的物理化學(xué)性能包括：名稱、特性（腐蝕、磨蝕、毒性等）、顆粒大小及含量、密度、粘度、汽化壓力等。必要時(shí)還應(yīng)列出介質(zhì)中的氣體含量，說(shuō)明介質(zhì)是否容易結(jié)晶等。
2、工藝參數(shù)：
工藝參數(shù)是泵選型的重要依據(jù)，應(yīng)根據(jù)工藝流程和操作變化范圍慎重考慮。
流量Q：工藝裝置中要求泵輸送的介質(zhì)量，應(yīng)給出正常、最大、最小流量。選泵時(shí)，要求泵額定流量不小于裝置的最大流量，或取正常流量的1.1～1.15倍。
揚(yáng)程H：工藝裝置所需要的揚(yáng)程值，也稱為計(jì)算揚(yáng)程。一般要求泵額定揚(yáng)程為裝置所需揚(yáng)程的1.05～1.1倍。
進(jìn)口壓力Ps和出口壓力Pd：指泵進(jìn)出接管法蘭處的壓力，進(jìn)出口壓力大小影響到泵殼的耐壓和軸封的要求。
溫度：泵進(jìn)口溫度，一般給出正常、最高、最低溫度。
裝置氣蝕余量NPSHa：也稱為有效氣蝕余量。
操作狀態(tài)：連續(xù)或間斷運(yùn)行。
■ 泵類型的選擇
選泵類型應(yīng)根據(jù)裝置的工藝參數(shù)、輸送介質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)、操作周期和泵的結(jié)構(gòu)特性等因素合理選擇。
離心泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輸送液體無(wú)脈動(dòng)，流量調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，所以除以下情況外，要盡可能地選用離心泵。
有計(jì)量要求時(shí)選用計(jì)量泵；
揚(yáng)程很高流量很小且無(wú)合適小流量高揚(yáng)程離心泵可以選用時(shí)可選用往復(fù)泵；如氣蝕要求不高時(shí)也可以選用旋渦泵；
揚(yáng)程很低流量很大時(shí)選用軸流泵或混流泵；
粘度較大（650～1000mm2/s）時(shí)，可以考慮選用轉(zhuǎn)子泵或往復(fù)泵，粘度特大時(shí)，可以選用特殊設(shè)計(jì)的高粘度轉(zhuǎn)子泵和高粘度往復(fù)泵；
介質(zhì)含氣量＞5％，流量較小且粘度小于37.4mm2/s時(shí)，可以選用旋渦泵。如允許流量有脈動(dòng)，可以選用往復(fù)泵。
對(duì)啟動(dòng)頻繁或灌泵不便的場(chǎng)合，應(yīng)選用具有自吸性能的泵，如自吸式離心泵、自吸式旋渦泵、容積泵等。
■ 泵系列和材料的選擇
泵的系列是指泵廠生產(chǎn)同一類結(jié)構(gòu)和用途的泵，如IH、CZ、IJ、ZA型化工流程泵，AY型油泵，ZE型石油化工流程泵等。當(dāng)泵的類型確定后，就可以根據(jù)工藝參數(shù)和介質(zhì)特性來(lái)選擇泵的系列和材料。
如果確定選用離心泵后，可進(jìn)一步考慮如下項(xiàng)目：
根據(jù)介質(zhì)特性決定選用哪種特性泵，如清水泵、耐腐蝕泵、化工流程泵和雜質(zhì)泵等。介質(zhì)為劇毒、貴重或有放射性等不允許泄漏物質(zhì)時(shí)，應(yīng)考慮選用無(wú)泄漏泵（如屏蔽泵或磁力泵）或帶有泄漏液收集和泄漏報(bào)警裝置的雙端面機(jī)械密封。如介質(zhì)為液化烴等容易揮發(fā)液體應(yīng)選擇低氣蝕余量泵，如筒型泵。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝條件選擇臥式泵、立式泵（含液下泵、管道泵）。
根據(jù)流量大小選用單吸泵、雙吸泵、小流量離心泵。
根據(jù)揚(yáng)程高低選用單級(jí)泵、多級(jí)泵、高速離心泵等。
以上各項(xiàng)確定后即可根據(jù)各類泵中不同系列泵的特點(diǎn)及生產(chǎn)廠的條件，選擇合適的泵系列及生產(chǎn)廠。
最后根據(jù)裝置特點(diǎn)及泵的工藝參數(shù)，決定選用哪一類制造與檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。如要求較高時(shí)，可選用API610標(biāo)準(zhǔn)，要求一般時(shí)，可選用GB5656（ISO5199）標(biāo)準(zhǔn)。
■ 泵型號(hào)的確定
泵的類型、系列和材料選定后就可以根據(jù)泵廠提供的樣本及有關(guān)資料確定泵的型號(hào)（即規(guī)格）。
離心泵型號(hào)的確定：
額定流量和揚(yáng)程的確定：額定流量一般直接采用最大流量，如缺少最大流量時(shí)，常常取正常流量的1.1～1.15倍。額定揚(yáng)程一般取裝置揚(yáng)程的1.05～1.1倍。對(duì)于粘度＞20mm2/s或含有固體顆粒的介質(zhì)，需要換算成輸送清水時(shí)的額定流量和揚(yáng)程，再進(jìn)行以下工作。
查系列型譜圖：按額定流量和揚(yáng)程查出初步選擇的泵型號(hào)，可能為一種，也可能為兩種以上。
校核：按照性能曲線校核泵的額定工作點(diǎn)是否落在泵的高效工作區(qū)內(nèi)；校核泵的氣蝕余量NPSHr是否符合要求。
當(dāng)符合上述條件者有兩種以上規(guī)格時(shí)，要選擇綜合指標(biāo)最高者為最終選定的泵型號(hào)。具體可以比較以下參數(shù)：效率（泵效率高者為優(yōu)）、重量（重量輕者為優(yōu)）、和價(jià)格（價(jià)格低者為優(yōu)）。
■ 原動(dòng)機(jī)功率的確定
離心泵軸功率Pa：
Pa=QH/（3.6×102×η）
Q：m3/h，H：m，η：＜1。（如η=80％用0.8帶入計(jì)算）
Pa：kW。
原動(dòng)機(jī)的配用功率P：
P=KPa/ηt
ηt——傳動(dòng)效率（見(jiàn)表1）
K——原動(dòng)機(jī)功率裕量系數(shù)（見(jiàn)表2）
計(jì)算出原動(dòng)機(jī)的配用功率具體數(shù)值后，在選配原動(dòng)機(jī)時(shí)要上靠原動(dòng)機(jī)的實(shí)有功率檔。
根據(jù)爆炸區(qū)域、防爆等級(jí)、電源和供氣情況等選擇合適的原動(dòng)機(jī)。
■ 軸封形式的確定
軸封是泵防止泵軸與殼體處泄漏而設(shè)置的密封裝置。常用軸封形式有填料密封、機(jī)械密封和動(dòng)力密封。
填料密封：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、維修方便、但泄漏量大、功耗大。所以填料密封用于輸送一般介質(zhì)，如水；一般不用于石油及化工介質(zhì)，尤其是不能用在貴重、易爆和有毒介質(zhì)中。
機(jī)械密封：也叫端面密封，密封效果好，泄漏量小，壽命長(zhǎng)，但價(jià)格貴，加工安裝維修保養(yǎng)比一般密封要求高。機(jī)械密封適用于輸送石油和化工介質(zhì)，可用于各種不同粘度、強(qiáng)腐蝕和含有顆粒介質(zhì)。
動(dòng)力密封：可分為背葉片密封和副葉輪密封。泵工作時(shí)靠背葉片或副葉輪的離心力作用使軸密封處的介質(zhì)壓力下降到常壓或負(fù)壓狀態(tài)，使泵在使用過(guò)程中不泄漏。停泵時(shí)離心力消失，這時(shí)要靠停泵密封裝置起到密封作用。
與背葉片或副葉輪配套的停泵密封裝置中較多采用填料密封。填料密封有普通式與機(jī)械松緊式兩種。普通式填料密封與一般填料密封泵相似，要求軸封處保持微正壓，以避免填料的干摩擦。機(jī)械松緊式填料停泵密封采用配重，使泵在運(yùn)行時(shí)填料松開(kāi)，停泵時(shí)填料壓緊。
為保證停泵密封裝置的壽命，減少泵的泄漏量，對(duì)采用動(dòng)力密封的泵，對(duì)泵進(jìn)口壓力應(yīng)有限制，即：
Ps＜0.1Pd
式中：Ps——泵進(jìn)口壓力，MPa；
Pd——進(jìn)口壓力，MPa。
動(dòng)力密封性能可靠，價(jià)格便宜，維修方便，適合于輸送含有固體顆粒較多的介質(zhì)，如燒堿工業(yè)中的堿泵、磷酸工業(yè)中的礦漿泵與料漿泵、電廠中的脫硫泵等。缺點(diǎn)是功耗較機(jī)械密封大，且停泵密封裝置的壽命較短。
■ 聯(lián)軸器及其應(yīng)用
聯(lián)軸器是為傳遞功率，補(bǔ)償泵軸與原動(dòng)機(jī)軸的不同心，緩和沖擊，改變軸系的自振頻率和避免發(fā)生危害性振動(dòng)等。
聯(lián)軸器形式常有：爪形彈性聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器、膜片聯(lián)軸器。
爪形彈性聯(lián)軸器：又叫彈性塊聯(lián)軸器，特點(diǎn)是體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，價(jià)格低，常用于小功率及不太重要場(chǎng)合。
彈性柱銷聯(lián)軸器：特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，容易更換，尺寸小，重量輕，傳遞功率大，廣泛用于各種旋轉(zhuǎn)泵中。在化工泵中也可以采用加長(zhǎng)型彈性柱銷聯(lián)軸器。
膜片聯(lián)軸器：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要潤(rùn)滑和維護(hù)，抗高溫，抗不對(duì)中性能好，傳遞功率大，但價(jià)格高。
 
泵選型正反例
泵最恰當(dāng)合理的選型是應(yīng)該盡量作到的事情，但在工業(yè)用泵裝置中也還有選型很不合理的實(shí)例，泵選型技術(shù)人員要不斷從中學(xué)習(xí)，尤其從反例中學(xué)習(xí)。
● 正例1：
某化工裝置需要選用輸送Q=400m3/h、H=40m的含有弱堿性介質(zhì)的化工泵，介質(zhì)比重約為1。
根據(jù)泵參數(shù)與介質(zhì)特性初步可以選用CZ與IJ泵，CZ泵性能參數(shù)范圍較IJ泵寬廣、通用性更好，所以在CZ泵型譜中選泵，選到CZ150-400與CZ200-400兩泵，兩泵效率都是78％，前者在偏向大流量點(diǎn)運(yùn)行，后者在偏向小流量點(diǎn)運(yùn)行，前者口徑小些，重量輕，價(jià)格低一些，綜合比較選用CZ150-400泵最為適宜，選用機(jī)械密封，過(guò)流部件材質(zhì)選用304L。
● 正例2：
某大型油田需要選用輸送Q=500400m3/h、H=170m的輸送原油泵，介質(zhì)比重約為1，對(duì)泵氣蝕余量要求在5米。
根據(jù)泵參數(shù)與介質(zhì)特性初步選型為KSY450-210A雙吸中開(kāi)管線輸油泵或DG450-60x3多級(jí)離心泵，兩泵效率都是78％，氣蝕余量前者是5.1米，后者是4.9m；前者是轉(zhuǎn)速2950r/min、雙吸中開(kāi)、體積小、便于檢修、可以對(duì)葉輪進(jìn)口適當(dāng)車大以降低氣蝕余量；后者轉(zhuǎn)速1450r/min，是多級(jí)結(jié)構(gòu)，體積大些，不便于檢修；綜合評(píng)價(jià)優(yōu)先選用KSY450-210A泵。
● 反例1：
宜賓絲麗雅水暖部使用的一臺(tái)由上海連成泵業(yè)公司生產(chǎn)的SOW350-400雙吸中開(kāi)泵， 該泵原揚(yáng)程75m，電機(jī)355kW，使用時(shí)發(fā)現(xiàn)揚(yáng)程太高了，后來(lái)切割葉輪降低揚(yáng)程到42.5m，流量2235m3/h，電機(jī)不變，運(yùn)行電流接近額定電流，常常跳閘，電耗太大，長(zhǎng)期運(yùn)行很不節(jié)能。  
原因分析：原泵選型時(shí)，確定揚(yáng)程太高，選泵揚(yáng)程太高，使用時(shí)對(duì)葉輪直徑切割量太大導(dǎo)致葉輪與泵殼嚴(yán)重不相匹配造成泵運(yùn)行效率太低。
● 反例2：
某大型電廠脫硫泵選用立式鑄焊結(jié)構(gòu)自吸泵，考慮了場(chǎng)地安裝原因與泵能自吸的優(yōu)點(diǎn)，但立式自吸泵效率多在50％以內(nèi)，泵長(zhǎng)期運(yùn)行電耗非常大。其動(dòng)力密封有時(shí)也不可靠，泵過(guò)流件多（全部都與介質(zhì)接觸），泵廠在材料選取上會(huì)降低標(biāo)準(zhǔn)，泵配件數(shù)量多（全部零件都是且配件不容易保證加工質(zhì)量與裝配精度），泵總價(jià)也高，維修不方便。替代方案是選用臥式脫硫泵，只有泵體、泵蓋、葉輪是過(guò)流件，托架是HT200材質(zhì)，泵價(jià)格較低，泵高效節(jié)能，檢修方便，配件容易提供且具有很好的互換性。附帶說(shuō)明的是，該立式鑄焊結(jié)構(gòu)自吸泵原來(lái)有一個(gè)很好聽(tīng)的名字叫“無(wú)密封自控自吸泵”，其實(shí)是功耗很大的副葉輪在密封，該型泵用在間斷運(yùn)行的排污場(chǎng)所還是可以的。
● 反例3：
某大型化工廠選用一種TLB125-100-315負(fù)壓密封泵來(lái)輸送化工耐腐蝕介質(zhì)，該泵是借鑒砂泵與泥漿泵結(jié)構(gòu)利用IH125-100-315泵水力設(shè)計(jì)的泵，軸封處是負(fù)壓，泵廠就稱是無(wú)泄漏泵，但實(shí)際情況并非如此，泵葉輪懸臂比加大了，轉(zhuǎn)子剛性不足，還出現(xiàn)過(guò)斷軸現(xiàn)象。