如何合理设计离心泵吸入口管道

    很多离心泵制造商都遇到过这种情况： 工况相同或相似， 同一规格型号的泵运行一直良好， 性能、 振动和噪音也很正常， 但却在极个别 项目中出 现了严重的问 题： 泵不仅出力不足， 而且振动、 噪音严重超标。 

    一台离心泵要想在（系 统） 流程中发挥出其状态， 除了本身的设计制造品质以外， 还与 外部条件因素密切相关。 这里的外部条件因 素主要包括： 基础 设计及 施工、 接管载荷及热膨胀值、 泵进/出口管道的布置及支撑、 吸入口管道的设计及直管段长度等。 其中 ， 最常见的对离心泵性能会产生不利影响的主要因素为吸入口管道的设计及直管段的长度。

    吸入管道的正确设计是决定输送到泵的液体均匀性的关键。 不稳定的液流会导致泵性能的下降， 并可能由于振动和汽蚀而缩短泵的使用 寿命。

    在工作过程中， 经 常会遇见 买方 /用户询问这样的问题： 离心泵入口 管道布置有无直管段长度要求？ 如果有， 则 有何依据？ 是否包含过渡段长度？

现根据国内外不同手册 /标准/规范中提供的成熟的工程实 践、部分结合作者实际工作应用 经验， 就如 何合理设计离心泵吸入口 管道给出 总 结及建议， 希望有助于避免工程应用 中 因 吸入口 设计不合理而造成泵组不正常的 运行。

在很多工程应用 中， 管道系统的设计和 安装往往并不受到人们的重视，但必须 遵循一些基本的工程实践经验。不合理的 入口管道 的 设 计和布置， 可能会带来一系列的问题：

1 ）  泵出 力 不足（ 流量减少 、 扬程和 效率下降） 。

2） 运行期间 噪音较大。

3） 泵组振动超标。

4） 轴承和 机械密封过早失效。

5） 泵其它零件过早磨损 和 失效， 如 耐磨环。

6） 叶轮和 泵壳发生汽蚀损 害。

7） 接口 法兰处发生泄漏。

除直管段长度的要求没有统一标准以 外， 对于离心泵入口 管道的 设计，不同手册/标准/规范的要求大同小 异。

1 ） 管道（ 布置） 应尽量“步步高”或“步步 低”不出 现或少 出 现气袋和 液袋， 尽量避免死区 。

2） 对输送含有固 体颗粒 的 管道， 为避免颗 粒沉降堵塞管道 ， 泵的 分支管可采用 大坡度或 45°角 连接。

3） 对于侧向 吸入的 泵， 当 液体进入泵管嘴 时， 如 有偏流、 涡流， 则 会破坏液体在叶轮内 的 流动平衡， 影响 泵的 扬程和 轴功率， 同 时由 于液体进入叶轮的 角 度与 设计要求不同 ， 会出 现气阻， 造成振动和 噪声， 因 而使泵的 性能变劣、 寿命缩短。 为防止这种 现象的 发生， 侧面吸入的 离心泵入口 和 第 1 个管件之间 要有一段长度大于 3 倍管径的 直管段， 然后才能连接弯头。

4） 对于双吸离心泵， 为 使泵轴两侧推力 相 等、 叶轮平衡， 吸入管道应有一段直管段。 当 吸入管道与 泵轴 平行， 在同 一平面与 泵连接时， 泵吸入口 法兰前方应有 7DN 以 上的 直管段， 以 防止由 弯 头引 起介质 偏流，从而降低泵效率和 损 伤叶轮； 当 吸入管道与 泵轴 成直角 和 泵吸入嘴相 接时， 直管段可包括弯头（ 半径） ， 也可把大小头（ 过渡段） 和 切断阀 视作直管。 若安装直管段确 有困 难时， 应在泵管嘴附近安装整流管或加 导流板以 防止偏流和涡流。