离心泵是一种应用非常广泛的反击式水力机械。它主要通过转动的带有叶片的叶轮使水或其他液体的压能和动能得到提高。目前已广泛应用于发电、矿山、冶金、钢铁、机械、造纸、建筑、航空航天、航海运输等各个领域。可以说凡有液体流动之处就有泵在工作，它也在各个系统、流程领域发挥着重要作用。如何提高离心泵的性能，流程君整理了以下方法供大家了解！

1、提高汽蚀性能

离心泵在运行中经常会产生噪音和振动，并伴随有流量、扬程和效率的降低，有时甚至不能工作，检修时常常可以发现叶片人口边靠近前盖板处和叶片入口边附近有麻点或蜂窝状破坏，严重时整个叶片和前、后盖板都有这种现象，甚至叶片和盖板被穿透，这主要是由于汽蚀所引起的破坏。           

下面主要介绍了几种常见的通过改变离心泵的进口结构参数来降低值提高泵的汽蚀性能的方法：

①适当增大叶轮进口直径D0。

因为汽蚀余量的值与叶轮的进口速度有关，要降低汽蚀余量,可以用减小进口速度的方法。而叶轮进 口速度的大小与时轮的进口直径存在一定的关系式。通过计算可以知道,通过增大叶轮进口直径D0可降低叶轮进口速度V0 ,进而降低汽蚀余量。但叶轮的进口直径并非是越大越好,超过最佳直径后,汽蚀余量又重新增大。此外, 过大的进口直径将使进口流道严重扩散, 破坏流动的良好速度分布并形成旋涡区,从而使泵的效率降低。同时 过大的叶轮进口直径还将使密封环处的间隙面积增大，从而使泄漏损失增大，容积效率降低，况且还存在与泵进口直径匹配问题，所以D0 不能无限制增加。

②增加叶轮进口宽度。

由前面可知，降低进口流速通过增大进 口通流面积来提高泵汽蚀性能。增大进口直径可以增大进口通流面积；此外，还可以增大叶轮的进口宽度。如果在加大叶轮的进口直径的同时也加宽叶轮宽度，则提高泵汽蚀性能的效果更为显著。汽泡最初在叶片的进口边靠近前盖板处开始发生，然后逐渐沿轴向发展，最后再沿叶片朝出口方向发展。加宽叶片的进口宽度，等于给汽蚀汽泡的发展过程增加了朝轴向发展的余地，从而延迟了汽泡朝 出口的发展过程。即加宽了叶片的进口宽度可以延长汽蚀的“ 潜伏期 ”从而延迟了破坏作用。但是过大的进口宽度是不足取的，一方面将使叶轮轴面投影图的绘制发生困难，另一方面也将使叶轮流道 的面积变化变得不规则，从而使水力损失增大，泵的效率降低。一般，加宽进口宽度在低比转数的离心泵中比较有效。在高比转数的离心泵中，由于叶片的相对长度小，汽蚀汽泡易于影响叶轮的出口，因此，对比转数较高的泵，单纯加宽叶轮的进口宽度来提高其汽蚀性能，可能效果较差。

③合理增大叶片进冲角。

加大冲角可以使叶片进口安装角增大 ，可以增大叶片间的通流面积，此时由于减小了叶片的弯曲，也减小 了叶片的排挤，从而加大了叶片间的通流面积，降低了进口流速，使抗汽蚀性能得以提高。通常推荐叶片进口冲角取正冲角=3°-8°，其结果可以增大叶片进口安放角，改善叶片拥挤，减少压降系数λ2，此举既不影响泵的效率又能提高泵的抗汽蚀能力。

④ 叶片进口边合理前伸。

叶片进口边前伸时，一方面增大了叶片的面积，使相同扬程下叶片单位面积上的载荷减小，另一方面则因进 口边上中点的所在半径减小，使平均圆周速度和相应的相对速度也减小，因而使汽蚀余量NPSH减小,有利于泵的抗汽蚀性能。当叶片进口边朝进口延伸时，汽蚀汽泡首先发生在圆周速度最大的进口直径处，即只在局部区域发生汽蚀汽泡。叶片进口边延伸除了有利于抗汽蚀性能外，也有利于扬程曲线和效率曲线。叶片延伸后，其扬程曲线与未延伸时相比较，形状比较平缓，减轻了驼峰。这对运行 而言是有利的。此外，效率曲线的最高效率点朝小流量方向偏移且最高效率点的绝对值也稍有提高。当然叶片进口边要合理前伸，如果叶片进口边朝叶轮进口延伸得太多，则叶片将严重扭曲，易于造成流道的堵塞并且设计和制造也将造成困难。

⑤增大前盖板的转向半径。

汽蚀汽泡首先发生在叶片进口边靠近前盖板处，因为该处液流的相对速度最大。因此，前盖板转向半径的大小将影响泵的汽蚀性能。当前盖板转向半径较小时，叶片进口边靠近前盖板处的速度比较大，该处易于形成汽蚀汽泡；相反，当前盖板转向半径较大时，叶片进口边靠近前盖板处的速度比较小，该处不大会有汽蚀汽泡产生。因此，增大前盖板的转向半径也是提高泵的抗汽蚀性能的措施之一。当前盖板转向半径较大时，液流转弯较平缓，这将会在所有工况下都对叶轮的抗汽蚀性能起到良好的影响。此外，随着转向半径的增大，进口宽度也增大，这也为提高汽蚀性能提供了良好的条件。

⑥合理减少轮毅直径。

轮毅直径的大小将在叶轮进口直径不变 的情况下改变叶轮的进口面积，从而改变进口速度，对泵的汽蚀性能产生影响。如果条件允许，可以把轮毅直径设计小一些，减小轮毂直径与增大叶轮进口直径和加宽叶片进口宽度一样，也会增大液流的进口面积，从而改善汽蚀性能。可以认为，减小轮毅直径将比增大叶轮进口直径更有利，因为此时减少了进口边最大直径处发生汽蚀汽泡的倾向。但是，轮毅直径是受转轴强度限制，过大地减少轮毅直径，会降低轴的强度，从而影响水泵运行稳定性及可靠性。

此外，对双吸泵还可采用半螺旋形吸入室，利用半螺旋形吸入室产生的强预旋，来减小相对速度，改善汽蚀性能。其他还有加装诱导轮，采用抗汽蚀性能好的材料等方法，在一定程度上也都能提高离心泵的汽蚀性能。

2、提高效率指标

离心泵效率是指泵的有效功率和轴功率的比值，由于泵内的各种损失，泵的有效功率总是小于轴功率，故效率总是小于1的。目前国内离心泵中多数型号的效率一般在70%-80%左右，少数大流量型号的效率在90%左右。影响离心泵效率的主要原因在于泵内存在的能量损失，这些损失主要是机械损失、水力损失和容积损失。机械损失主要是叶轮外表面与液体的磨擦损失（即圆盘摩擦损失）以及离心泵轴承、轴封上的摩擦损失；水力损失主要是液体在泵内运动速度和方向的变化引起的冲击损失、旋涡损失等；液体与泵内各流道壁面的磨擦损失以及液体运动的内部磨擦损失；容积损失主要是泵内高压液体向低压区泄露回流造成的损失，包括密封环泄漏损失、平衡机构泄漏损失和级间泄漏损失。

国内外常用的提高离心泵效率的方法如下：

①减小叶轮外径。

叶轮圆盘摩擦损失与叶轮转速三次方和叶轮外径五次方的积成正比。对于给定的扬程，叶轮外径减小后，泵转速相应增加（可以认为叶轮外径减小一半，泵转速增大一倍），而叶轮外径减小后，圆盘摩擦损失成五次方比例地下降。所以，对给定扬程，离心泵转速增加后，圆盘摩擦损失并不增加，而减小。这也是泵逐渐提高转速的原因之一。

②适当减小叶轮盖板外径。

圆盘摩擦损失主要是由于叶轮盖板与液体间摩擦造成的损失，所以减小叶轮盖板外径可以减小叶轮盖板与液体的接触面积，减小圆盘摩擦损失。但如果时轮盖板外径减的太多就会产生不利情况，这时叶轮内的液流沿叶片侧端泄露较多 ，并且半径越小处的叶片侧端，其泄露的液流能量越低，流量越小，而此处叶轮内的水流依然随叶轮高速旋转，这样就会在叶轮内外液流之间、叶片侧端与液流之间以及侧端液流内部造成很大的流速梯度，从而造成很大的水流冲击和旋涡回流损失，所以叶轮盖板只能适当减小。

③降低表面粗糙度。

圆盘摩擦损失的大小还与泵体内壁的表面粗糙度有关，所以提高离心泵铸造精度，提高叶轮盖板、泵壳内壁等的流道表面光洁度，可以一定程度上降低圆盘摩擦损失。试验表 明：铸铁泵体的粗糙表面涂漆后，泵的效率较未涂漆时能高2-3%；叶轮盖板和泵体粗糙面用砂轮磨光后，泵效率可提高2-4%。

④ 合理设计叶轮与泵体间的侧隙，减小圆盘磨擦损失。

对一般离心泵来说，在B/D2=2-5%(B: 叶轮与泵体间的侧隙大小，D2：叶轮外径）范围内时，叶轮圆盘摩擦损失是比较小的。

⑤适当减小密封间隙的环形面积，降低泄漏量，减小容积损失。

密封环泄漏损失与密封环间隙环形面积、密封间隙的平均直径成正比；密封环直径越大，其两侧压力相差越悬殊，则泄漏量越大。为了降低泄漏量，减小容积损失，提高泵的效率，就要把密封间隙的环形面积尽量减小；为了使叶轮入口直径保持一定的水平，这时应尽量减小密封间隙的平均直径。在保证安全运行及制造允许的前提下，应尽量选取较小的间隙宽度。

⑥增加密封环阻力，降低泄漏量，减小容积损失。

为了使密封环有更大阻力，可以将密封环设计成迷宫、锯齿形等，增加密封间隙的长度，增加了密封间隙的沿程阻力，从而达到降低泄漏量，提高效率的目的。

⑦ 合理确定过流部件进出口角，避免流道内出现死区、尖角、突变等，流道表面应尽量光洁，减少泵内的水力损失。

总之，采取以上方法可以使单级双吸中开泵的效率和汽蚀性能得到很好的提升，当然在进行效率和汽蚀性能改造的同时，不可忽略对离心泵可靠性方面的要求。总之，通过不断的努力，方能获得一款效率高、汽蚀性能好、运行可靠稳定的节能泵型 。

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