郭輝

（武漢特種工業(yè)泵廠有限公司，湖北 武漢 430058）

摘 要：立式長軸泵（也叫長軸泵）在選型設計過程中，轉(zhuǎn)速的選擇一直是個比較棘手的問題。文章以700LC-32為例，詳細介紹了長軸泵在轉(zhuǎn)速選擇過程中應當考慮的因素。推而廣之，這對其他立式泵如斜流泵、軸（混）流泵甚至單吸臥式泵等泵型的轉(zhuǎn)速選擇同樣具有參考意義。

關鍵詞：立式長軸泵；安全性；維護性；節(jié)能；必須汽蝕余量

引言

在某公司的立式長軸泵樣本中，型號為700LC-32的具體參數(shù)如表1。

表1

我們可能會問：為什么選擇740rpm而不是980rpm、590rpm或者其他轉(zhuǎn)速？不同的轉(zhuǎn)速對泵的性能影響有多大？對于一種新型泵，轉(zhuǎn)速應該如何選??？

這說明只要泵的轉(zhuǎn)速低于1060.2rpm，都在“美國水力協(xié)會”推薦范圍內(nèi)，但肯定只會存在一個最佳的轉(zhuǎn)速。根據(jù)我國電機的標準轉(zhuǎn)速，下面我們就僅以泵轉(zhuǎn)速取740rpm和980rpm比較說明，其他轉(zhuǎn)速選擇讀者可以自行比較。

1 理論分析比較

1.1 泵轉(zhuǎn)速增大的優(yōu)缺點比較

優(yōu)點：（1）單獨考慮泵的轉(zhuǎn)速增大，其扭矩必然減小，泵軸徑減小。和軸相配套的各個零部件的尺寸減小，則泵的整體尺寸和重量就變小變輕，因此可以節(jié)約整臺泵的制造成本、運輸成本、用戶基建投資等；（2）對于泵和電機直聯(lián)的傳動，泵轉(zhuǎn)速高對應的電機級數(shù)低，同等條件下電機的采購成本低；（3）對于目前普遍“低價中標”的市場行為，低的報價會使泵生產(chǎn)廠家中標的可能性增高。一般而言，從競爭方面講，我們都希望泵的轉(zhuǎn)速高。

缺點：（1）泵的轉(zhuǎn)速高，泵的過流部件、密封、軸承等的磨損加快，尤其是用在鋼鐵廠輸送氧化鐵皮時更加凸顯，這將直接導致泵的頻繁停機檢修及更換配件，造成生產(chǎn)效率下降、維修及保養(yǎng)成本上升，而泵的配件價格往往更高；（2）泵的轉(zhuǎn)速高有可能導致整個泵機組的振動、噪聲大，破壞環(huán)境。

此外，我們也應注意到：由于長軸泵泵軸較長，為使泵的臨界轉(zhuǎn)速滿足要求，泵軸也不能做的很細，否則容易發(fā)生共振。因此從安全性、維護性等角度考慮，采用740rpm更合理一些。

1.2 效率點比較

長軸泵屬于離心泵的一種，對離心泵來說，ns=120～210區(qū)間，泵的效率最高。當轉(zhuǎn)速n=980rpm時，三個流量點的比轉(zhuǎn)速分別為250.9、278.7、330.4，各流量點的效率值同比降低4%～5%，而且隨著泵運行時間的增長，效率值下降更多。毫無疑問，這將會引起泵能耗的增加。因此從節(jié)能角度考慮，采用740rpm更合理一些。

1.3 泵必須汽蝕余量比較

長軸泵在使用過程中，葉輪是需要浸沒在液體中的，也就是需要一定的淹沒深度。通常我們對長軸泵的必須汽蝕余量要求不是很高，但如果汽蝕余量過大，將會導致淹沒深度增大。

查葉片泵設計手冊：當Q=3900m3/h時，汽蝕比轉(zhuǎn)速C=900

也就是說在同等條件下，若使泵在使用過程中不發(fā)生汽蝕，泵采用高轉(zhuǎn)速時的淹沒深度將比采用低轉(zhuǎn)速時高出3.7m。很顯然，這對客戶的現(xiàn)場條件是極其不利的。由泵必須汽蝕余量引發(fā)的淹沒深度的變化是長軸泵轉(zhuǎn)速選擇依據(jù)中最重要的因素，這對于其他工作時葉輪需浸沒在液體中的立式泵也同樣如此。

2 結(jié)束語

通過以上分析可知，必須汽蝕余量、經(jīng)濟性、安全性、維護性等是我們選擇長軸泵轉(zhuǎn)速的重要依據(jù)。只有當泵必須汽蝕余量符合要求也就是泵安全運行的前提下，經(jīng)濟性才是我們應當主要考慮的。

參考文獻

[1]關醒凡.現(xiàn)代泵理論與設計[M].北京：宇航出版社，2011.

[2]沈陽水泵研究所、中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院.葉片泵設計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1983.

[3]（美）I.J.卡拉西克，等.泵手冊[M].關醒凡，等譯.北京：機械工業(yè)出版社，1983.