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(zhǎng)軸泵（也叫長(zhǎng)軸泵）在選型設(shè)計(jì)過程中，轉(zhuǎn)速的選擇一直是個(gè)比較棘手的問題。文章以700LC-32為例，詳細(xì)介紹了長(zhǎng)軸泵在轉(zhuǎn)速選擇過程中應(yīng)當(dāng)考慮的因素。推而廣之，這對(duì)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(guān)鍵詞：立式長(zhǎng)軸泵；安全性；維護(hù)性；節(jié)能；必須汽蝕余量

引言

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

表1

我們可能會(huì)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(duì)泵的性能影響有多大？對(duì)于一種新型泵，轉(zhuǎn)速應(yīng)該如何選??？

這說明只要泵的轉(zhuǎn)速低于1060.2rpm，都在“美國(guó)水力協(xié)會(huì)”推薦范圍內(nèi)，但肯定只會(huì)存在一個(gè)最佳的轉(zhuǎn)速。根據(jù)我國(guó)電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)比較

優(yōu)點(diǎn)：（1）單獨(dú)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(gè)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(tái)泵的制造成本、運(yùn)輸成本、用戶基建投資等；（2）對(duì)于泵和電機(jī)直聯(lián)的傳動(dòng)，泵轉(zhuǎn)速高對(duì)應(yīng)的電機(jī)級(jí)數(shù)低，同等條件下電機(jī)的采購(gòu)成本低；（3）對(duì)于目前普遍“低價(jià)中標(biāo)”的市場(chǎng)行為，低的報(bào)價(jià)會(huì)使泵生產(chǎn)廠家中標(biāo)的可能性增高。一般而言，從競(jìng)爭(zhēng)方面講，我們都希望泵的轉(zhuǎn)速高。

缺點(diǎn)：（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(shí)更加凸顯，這將直接導(dǎo)致泵的頻繁停機(jī)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(jià)格往往更高；（2）泵的轉(zhuǎn)速高有可能導(dǎo)致整個(gè)泵機(jī)組的振動(dòng)、噪聲大，破壞環(huán)境。

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

1.2 效率點(diǎn)比較

長(zhǎng)軸泵屬于離心泵的一種，對(duì)離心泵來說，ns=120～210區(qū)間，泵的效率最高。當(dāng)轉(zhuǎn)速n=980rpm時(shí)，三個(gè)流量點(diǎn)的比轉(zhuǎn)速分別為250.9、278.7、330.4，各流量點(diǎn)的效率值同比降低4%～5%，而且隨著泵運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，效率值下降更多。毫無疑問，這將會(huì)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(zhǎng)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(duì)長(zhǎng)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(huì)導(dǎo)致淹沒深度增大。

查葉片泵設(shè)計(jì)手冊(cè)：當(dāng)Q=3900m3/h時(shí)，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(shí)的淹沒深度將比采用低轉(zhuǎn)速時(shí)高出3.7m。很顯然，這對(duì)客戶的現(xiàn)場(chǎng)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(zhǎng)軸泵轉(zhuǎn)速選擇依據(jù)中最重要的因素，這對(duì)于其他工作時(shí)葉輪需浸沒在液體中的立式泵也同樣如此。

2 結(jié)束語(yǔ)

通過以上分析可知，必須汽蝕余量、經(jīng)濟(jì)性、安全性、維護(hù)性等是我們選擇長(zhǎng)軸泵轉(zhuǎn)速的重要依據(jù)。只有當(dāng)泵必須汽蝕余量符合要求也就是泵安全運(yùn)行的前提下，經(jīng)濟(jì)性才是我們應(yīng)當(dāng)主要考慮的。

參考文獻(xiàn)

[1]關(guān)醒凡.現(xiàn)代泵理論與設(shè)計(jì)[M].北京：宇航出版社，2011.

[2]沈陽(yáng)水泵研究所、中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院.葉片泵設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1983.

[3]（美）I.J.卡拉西克，等.泵手冊(cè)[M].關(guān)醒凡，等譯.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1983.