离心泵在许多工厂都很常见 - 图1显示的是一种典型的离心泵，图2显示的是一种用于高压应用的复杂的多级离心泵。遗憾的是，工厂经常会出现不必要的泵停机现象。在所有计划外停机中，75%以上的停机都是因泵订单文件中未提及的运行工况以及泵设计和制造中未考虑的运行工况造成的。非设计运行点和瞬态运行工况是罪魁祸首。因此，准确给出泵在所有可能的运行工况下的流量、所需扬程、液体细节和净正吸入压头NPSH非常重要。
离心泵
图1：许多工厂都有大量这样的端吸离心泵（图片来源：KSB）
在泵选择不当的情况下，指定的额定点要么位于过载区域 - 这可能表明选择的泵太小，要么相对靠近最小连续稳定流量点。额定工作点应处于或接近最佳效率点（BEP）。通常很难给出一个通用的准则，因为运行限制取决于泵的细节、泵的运行曲线和应用。然而，作为粗略的规则，额定流量最好在BEP流量的65%至112%的范围内。一般来说，过载区域通常会引起更多的关注，因为泵的潜在尺寸不足 - 12%是一个严格的限制。在某些情况下，55%的BEP流量可能是可以接受的。大多数损坏和可靠性问题，特别是轴承、密封等问题，都是由于泵在距离BEP点相对较远的位置运行造成的。
多级离心泵
图2：多级离心泵（图片来源：KSB）
平坦的泵（流量-扬程）曲线可能会导致运行问题。平坦曲线的泵，可能会因下游扬程的微小变化而导致流量急剧变化/波动和不稳定。任何泵从额定点到关死点扬程都应至少上升8%。一些流程泵，包括重要用泵，从额定点到关死点应具有12%的最小扬程上升量。高压、高速和整体齿轮泵通常都有相对平坦的曲线。因此，它们的选择需要特别小心。避免使用双吸泵，因为双吸泵通常提供较差的可靠性和性能，并引发许多运行问题（这仅为作者个人观点 – 泵沙龙注）。
标准
美国国家标准协会ANSI和美国石油协会API都提供了离心泵标准。符合ANSI标准的泵通常用于要求较低的化学和公用事业服务。而API 610标准更为严格，通常被视为处理危险、易燃、有毒和爆炸性液体的泵的最低限度要求，因为泵的任何可靠性问题甚至小事故都可能导致灾难。API 610泵在极端温度应用（甚至在一些非常关键/重要的水服务，如锅炉给水泵）或低温应用中也非常受欢迎。在某些情况下，规定消防水泵和重要冷却泵也要求符合API 610标准，以确保高可靠性。ANSI泵和API泵在一些重要方面有所不同。例如，ANSI卧式泵通常采用底脚安装，而API卧式泵通常为中心线安装。
底脚安装的卧式ANSI泵的轴中心线的热膨胀/收缩，可能比类似的中心线安装的卧式API泵大两到三倍。这可能会直接影响泵组的对中和泵运行的可靠性。API 610泵适用于流程液体、碳氢化合物、石化产品、极端温度服务和重要应用。关于服务是否使用API 610标准，总是有一些讨论。该决定应取决于应用（液体、工厂设施等）、泵扬程、工作温度、额定功率、流量、泵转速和所需的可靠性。主要变量是服务（液体、设施和所需的可靠性）。对于压差超过20 bar的应用，通常会指定使用API 610标准，即使对于某些重要的水和公用设施服务也是如此。当泵送的液体温度超过140℃或非常低时，总是首选API 610泵。使用泵额定功率来确定是否使用API 610标准有点棘手，因为有许多非API泵和制造商标准的泵可供选择，并成功地用于各种服务中的高功率范围。对于流程泵，400 kW以上的应用考虑API 610泵（对于某些服务，该限制可能降至100 kW），非API高转速泵通常不受欢迎。对于泵转速超过4,000 rpm的服务，API泵可能是一个不错的选择。当尺寸、额定功率和功率密度超过一定水平时，使用轴承两端支撑泵设计。作为粗略的指南，对于高转速泵，这一限制可能大于450 kW，但对于一些重要服务泵，该限制可能更低，例如大于200 kW。
可靠性因素
润滑和密封冲洗系统应在泵的选择、设计、制造和采购中发挥重要作用，因为它们会显著影响泵的运行和可靠性。通常情况下，维修泵并不能解决根本问题，故障还会再次发生。在这种情况下，真正有效的解决方案需要正确的根本原因分析 - 这就要求对润滑和密封冲洗系统有足够的了解。
润滑
油浴润滑可能适用于小型泵，但如果摩擦生热相对较高，则不能使用。当泵的轴尺寸或转速超过一定水平时，就不适合使用油浴润滑。作为一个非常粗略的指导，对于直径超过1.5 in（40 mm）或转速超过3,000 rpm的轴，不要考虑使用油浴润滑。另外，对于稀油自润滑的卧式泵，如果油位达到轴承中心位置，可能会产生大量热量。因此，应将油位设置在轴承中心以下。当轴承中的线速度超过一定程度时，油浴润滑和油环润滑就会变得不合适和不可靠。特别是油环润滑，经常会出现问题。对于超过一定尺寸或超过一定转速的泵设计，需要一个额外的装置将油提升并喷入轴承。
如今，带有抛油装置（将油提升并喷入轴承）的盒式安装轴承在泵中很受欢迎。油雾润滑系统在使用滚动轴承的小型和一些中型旋转机械上越来越受欢迎。
密封冲洗系统
很少有新泵仍在使用填料密封，取而代之的是机械密封。在机械密封中，密封面之间有一个非常小的间隙，间隙中注入清洁、冷却的冲洗液。这种液体不仅可以防止密封面之间的接触，还可以冷却密封面。使用冲洗液需要多个接口，包括冲洗液入口和出口（出口通常在泵的顶部）、排气口（用于从密封腔中去除蒸汽或气体）和泄漏监测口。如果必须防止环境空气进入密封面之间的空间，或者需要更大的冷却、安全性或可靠性时，泵可以配备双重密封。除了主密封外，它还有一个次级（辅助）密封。在这种设计中，被称为“隔离”或“缓冲”液体的二次流体注入主机械密封和次级机械密封之间的空间。例如，用于一般应用和清洁液体的泵通常使用“Plan 11”密封冲洗系统 – 来自泵出口（经孔板减压）的液体再循环。该冲洗液的压力应比机械密封所在的泵叶轮正后方的压力高出约1.5-2 bar。通常，孔板也位于冲洗液路径中。据报道，密封冲洗管道或密封孔板堵塞是一个常见问题。
Plan 23密封冲洗系统包括一个热交换器。它为冲洗液提供了更好的热管理，从而提高了密封的可靠性和性能。这种方案适用于高温服务中的泵或处理接近汽化点的液体的泵。它可以提高密封腔中的蒸汽压力裕度。如今，Plan 23在热水服务中非常受欢迎，尤其是锅炉给水泵。通常由冷却水冷却的热交换器的性能，需要在所有服务中进行仔细监测。由于Plan 23较为复杂等原因，运营商一直在避免使用它。然而，现代的Plan 23集装式机械密封可以很容易地用于各种泵应用。使用二次流体的双重密封需要特殊的密封支持系统。Plan 32经常用于这些应用，但现在Plan 53A更受欢迎。在许多泵中，Plan 32已经转变为Plan 53A。双重密封和Plan 53A用于有害或危险的服务。这种布置也适用于泵送含有悬浮固体或润滑性差的液体。双重密封通常用于不能容忍向大气泄漏的服务，哪怕是很小的泄漏。
泵沙龙注：文章内容主要来源于chemical-processing.com，由泵沙龙翻译、补充、编辑、修改。作者AMIN ALMASI 是澳大利亚布里斯班的旋转设备顾问。文章内容仅代表作者个人观点。
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