离心泵选型：老司机3分钟带你告别选型烦恼！

 

案例1-锅炉循环水泵

性能参数表:

 

选型步骤如下：

（1） 执行标准：API610第11版。

（2） 运行工况：根据所需的流量和扬程，该工况可选择悬臂式泵或单级双吸式离心泵。

（3） 装置汽蚀：所选悬臂式泵和单级双吸式离心泵（均配用4极电机）的必需汽蚀余量都满足现场装置要求。

（4） 介质特性：介质为锅炉水，两种泵型均可满足。

（5） 介质温度：介质温度超过200 ℃，选用径向剖分式泵，泵脚中心线支撑。则可选择的泵型为OH2型或BB2型泵(公众号:泵管家)。

（6） 材料选择：根据介质特性及温度，选用材料为C-6。

（7） 轴封选择：介质为高温锅炉水，且吸入压力较高，可选择API682标准C2A1A2361（类别2、A型、布置方式1）机械密封，典型的密封冲洗方案为PLAN23+61。

（8） 吸入压力：吸入压力较高，需对泵体、泵盖、主螺柱、主螺母和机械密封压盖紧固件的强度及泵止推轴承的寿命进行校核。

（9） 优化选型：悬臂式泵与两端支撑型泵均满足要求，首选悬臂式泵。则该工况最终选择OH2型泵。

案例2-核电站常规岛主给水泵

性能参数表：

主给水泵其它要求：泵组整体设计使用寿命为60年。

选型步骤如下：

（1） 执行标准：GB/T16907。

（2） 运行工况：根据所需的流量和扬程，该工况可选择5台容量为25%的BB3、BB4、BB5型泵（4开1备）与2极电机直联；或3台容量为50% 的BB2型离心泵增速（2开1备）。

（3） 装置汽蚀：除增速的BB2型泵以外，其余BB3、BB4、BB5型泵均满足现场装置要求。如果采用增速的BB2型泵，则需为其配置前置增压泵。

（4） 介质特性：介质为水，上述所选泵型均满足要求。

（5） 介质温度：介质温度为168 ℃，泵脚采用中心线（或近中心线）支撑；且关闭扬程不超过10MPa，上述四种泵型均满足要求。

（6） 材料选择：根据介质特性及温度，选用材料为C-6。

（7） 轴封选择：介质为高温水，参照API682标准，可选择C2A1A23（类别2、A型、布置方式1）机械密封，典型的密封冲洗方案为PLAN23。

（8） 吸入压力：吸入压力不高，对泵的结构及轴封配置无影响。

优化选型：

BB3、BB4与BB5型泵均满足询价要求，首选BB3和BB4泵。排除BB5型泵。

主给水泵组系统较复杂，3台50%容量（2开1备）比5台25%容量（4开1备）的泵组更便宜，操作维护也方便。排除BB3和BB4型泵。

对于带前置增压泵的泵组，选用4极电机驱动（双轴伸，一端与前置增压泵直联，另一端与增速齿轮箱或液偶一起驱动主泵），初次投资成本相对较低。

最终选择增速的BB2型泵，并配置前置增压泵。

下面是具体的选型流程步骤，顺序可以变化;

第1步：设计制造标准的确定

设计制造标准的不同，不仅直接影响到离心泵的设计制造成本和能效，而且与泵的设计使用寿命密切相关。

离心泵常用设计制造标准见下表1。

标准号	标准名称	备注
GB/T1690T	离心泵技术条件（Ⅰ类）	GB/T16907-1997 等同于ISO 9905 194
GB/T5656	离心泵技术条件（Ⅱ类）	GB/T5656-1994 等同于ISO 5199 1986
GB/T5657	离心泵技术条件（Ⅲ类）	GB/T5657-1995 等同于ISO 9908 1993
AP1610	石油、重化学和天然气工业用离心泵	GB/T3215-2007 等同于AP1610 2004

 

设计制造标准通常由买方确定，但是有时由于买方缺乏实际应用经验无法做出合理判断，为此，必须进行充分的调研和沟通，以明确标准。

选型经验：

（1） API610标准所涉及的内容基本来自于良好的工程验证和操作实践，执行该标准的产品具有运行稳定、寿命长和安装维护方便等突出优点，因此，目前已被广泛应用于国内外重要工况、关键场合，如石化、化肥、煤化工等用离心泵。

（2） 对于火电厂和核电站常规岛重要用泵（如给水泵、凝结水泵等），基本执行GB/T16907标准，并吸收了API610标准中一些有利于提高泵安全可靠性及寿命的条款。

（3） 至于GB/T5657标准，由于各方面要求都不高，通常仅用于普通清水离心泵等。

标准确定以后，进行下一步选型。

第2步：选择满足介质特性的泵型

介质的特性（包括汽化压力、固体颗粒含量及颗粒大小、粘度、密度、腐蚀性、磨蚀性、有毒有害、易燃易爆、挥发性、结晶等）不仅影响到泵型的结构，而且还影响到材料、机械密封等的选择。从初步选型中选出满足介质特性的泵型。

选型经验：

（1） 常温下介质粘度较高或易凝固、易结晶时，需配置保温夹套或对泵进行整体伴热/保温。

（2） 介质中含有较大固体颗粒或悬浮物时，通常选用开式叶轮泵。

（3） 在泵送温度下粘度太高时，通常不适合选用离心泵。

（4） 当泵送介质为高温油浆、且含催化剂颗粒时，选用带衬里的OH2型泵，衬里及叶轮选用耐磨铸铁材料。

（5） 当泵送介质为高温油浆、不含催化剂颗粒时，选用带衬里的OH2型泵，衬里及叶轮选用CA-6NM材料。

第3步：根据主要运行参数初步选型

根据标书中给出的主要运行参数（流量和扬程），初步选择泵型。

图1给出了不同泵型近似的运行范围：

（1） 容积泵用于小流量高扬程工况；

（2） 轴流泵用于大流量低扬程工况；

（3） 离心泵适用范围（从较小流量到较大流量、从低扬程到较高扬程）非常广泛。

选型经验：

（1） 对于小流量、高扬程工况，通常选用开式叶轮、悬臂式泵或采用配带一体化增速齿轮的高速离心泵（OH6型泵）。

（2） 对于大流量、低扬程工况，通常选用双吸式离心泵（BB1、BB2型泵）。

（3） 对于大流量、高扬程工况，通常选用多级离心泵（BB3、BB4、BB5型泵）。

（4） 泵的额定流量点应位于所提供叶轮的最佳效率点的80～110 %区间内。

第4步：选择满足装置汽蚀余量的泵型

针对上节初步选出的泵型，确定其是否满足现场装置要求。

选型经验：

（1） 当高转速泵不能满足现场装置要求时，可选用低转速泵。

（2） 可以选用双吸泵，多级泵首级采用双吸。

（3） 首级叶轮进行特殊设计，如加大入口面积等。

（4） 可以选择带一只诱导轮。不过UOP5-11-7规范明确规定卧式泵不允许带诱导轮。

（5） 对于高转速的离心泵，如核电站常规岛主给水泵等，通常需配置前置泵增压泵。

（6） 对于入口压力较低工况，如电站用凝结水泵等，通常采用VS6型立式筒袋泵，通过增加埋入深度来提高泵的装置汽蚀余量。

第5步：选择满足介质温度的泵型

泵送介质温度的高低，与泵的结构、材料及机械密封的选择相关。从初步选型中选出满足介质温度的泵型。

选型经验：

（1） 当介质温度超过160 ℃时，选用泵脚为中心线支撑的泵。

（2） 当介质温度超过200 ℃时，选用径向剖分式结构泵。

（3） 当介质温度达到400℃左右、且泵送压力不太高时，如石化行业的塔底油浆泵，为了尽量减少可能的泄漏点，通常选用OH2型泵。

（4） 当介质温度达到400℃左右、尽管压力不太高，但单级泵或两级泵无法满足时（如石化行业的辐射炉进料泵），为了确保安全，通常选用BB5型泵。

（5） 当输送低温类介质时，建议选用VS6型立式筒袋泵，便于保冷。

第6步：材料的确定

根据泵送介质的特性、温度及寿命要求等，选择合适的材料。同时，应考虑泵制造商（包括合格供应商）所拥有的条件，确认是否具备标书中所要求的材料、特别是一些特殊材料的生产制造经验，例如：双相不锈钢、超级双相不锈钢、钛材、Ni-hard、蒙乃尔、哈氏合金等材料(公众号:泵管家)。

第7步：轴封选择

目前，绝大多数场合用离心泵均选用机械密封。机械密封的选择与泵送介质的温度、压力、介质特性及现场条件相关。石化及其它重要场合用离心泵，通常配置API682标准机械密封。

选型经验：

（1） 常温工况：通常选择A型密封，最高使用温度可达176℃。

（2） 低温工况：通常选择B型密封，最高使用温度可达176℃。

（3） 高温工况：通常选择C型密封，最高使用温度可达400℃。

（4） 高吸入压力工况：通常选择A型密封，且适用温度范围覆盖低温到高温。

（5） 无毒无害、非易燃易爆介质：通常选择布置方式1（A1）。

（6） 有毒有害、危险、不干净或聚合介质：通常选择布置方式3（A3）。

（7） 易燃、易爆工况：通常选择布置方式2（A2）或3（A3）。

（8） 酸或碱介质：通常选择布置方式1或3，不用布置方式2。

（9） 操作温度大于等于泵送介质自燃点的泵，通常选择布置方式2或3。

（10） 高温或低温工况、含盐或碱工况：通常需增加PLAN62密封冲洗方案。

（11） 立式泵：通常增加或采用PLAN13密封冲洗方案，以便于排气。

（12） 含固体颗粒或高温或聚合和/或氧化介质：通常采用PLAN32密封冲洗方案。

影响选型的其它因素:

1.交货期

根据上述初步选型，估算交货期。只有满足交货期时，才进行泵的选型工作。

2.新投资项目或老项目改造

如果属于老项目改造，会涉及到泵的性能匹配、原电机配用功率、基础安装、泵进/出口接口方向及现场接管规格等问题，进而影响到泵的设计、制造成本和交货期。

强制要求

对于很多重要用泵，买方通常会有一些强制要求，例如：具有相同或相近使用工况三年以上运行业绩等。只有满足买方强制要求时，才进行泵的选型工作。

3.高吸入压力工况

对于高吸入压力工况，很多泵制造商通常在标准离心泵基础上进行局部改进设计。为此，不仅需要对泵体、泵盖及主要紧固件的强度进行核算，还需要对轴承的寿命进行核算，同样会涉及到泵的设计、制造成本和交货期。

4.现场条件

有些现场缺少必要的公用工程条件（如无冷却水），会影响到泵的结构和配置。

选型经验：

（1） 尽可能选用滚动轴承，油脂润滑。

（2） 轴承架带散热片和/或风扇。

（3） 选用风冷却器。

5.运行方式

运行方式与离心泵的（内部）结构、材料、能效及驱动设备的选择相关。

选型经验：

（1） 连续运行或间歇运行。如炼油厂延迟焦化装置中的BB5型高压水力除焦泵，通常每天启停1~2次。间歇、频繁启动的运行方式决定了其不适合采用平衡盘式平衡机构。同时，泵的频繁启动，决定了泵轴必须采用刚性好且耐冲击的材料。

（2） 定速运行或变速运行。如火电厂高压锅炉给水泵，通常用于调峰工况、变速运行，以确保泵始终处于高效率区运行。

优化选型

通过上述初步选型、并考虑到影响选型的其它因素，会选出一种甚至多种泵型，如何在多种泵型中选出一款符合要求的最优化的产品？

选型经验：

（1） 重要工况用泵应首选技术成熟、安全可靠、且具有运行业绩的泵型。

（2） 当悬臂式泵与两端支撑型泵均满足标书要求时，应首选悬臂式泵。

（3） 当BB4与BB5型泵均满足要求时，应首选BB4型泵。

（4） 一些带外资的公司通常具有两种或两种以上技术，当多种技术泵均满足要求时，应首选成本较低的泵型。

（5） 当两种或多种选型的泵价格差异不大时，应首选效率高的泵型。

（6） 在满足性能及安全可靠性的情况下，应尽可能选择高转速的泵。

（7） 带前置增压泵的电站泵组，应选用4极电机+液力偶合器驱动，可用于调峰。

（8） 对于系统较简单的泵组或某些大流量工况，从泵的整个生命周期成本来看，采用多台较小的泵并联运行所花费的成本比2台大泵（1开1备）运行可能更低，并且在较小负荷下更节能。

（9） 对于系统较复杂的大型泵组，如核电站常规岛主给水泵组，3台50%容量（2开1备）比5台25%容量（4开1备）的泵组更便宜，操作维护也方便。

相信看了案例和流程化的分享，你对离心泵选型应该就胸有成竹了吧！