多级泵与单级泵之选型差异

以流量8m³/h，扬程60m参数的水泵形式说明：

1. 比转数原因

从水泵设计角度来讲，单级叶轮水泵（卧式端吸泵）的一级叶轮扬程为60m，计算的比转数约为23，而采用多级叶轮水泵的情况下，按7级叶轮计算，单级叶轮扬程约为9m，比转数约为96。

比转数23属于低比转数，通常不会设计这种水泵，因为低比转数效率低，并且曲线容易出现驼峰，即一个扬程下有两个流量点，如下图。

比转数96属于中比转数，属于正常水泵设计范围，性能曲线单调下降，为常规设计泵型。

2. 效率原因

水泵性能曲线中的效率曲线通常都是有驼峰的抛物线，并且驼峰所处位置在曲线中段偏右，选择单级泵时工况点偏左，效率损失严重，选择多级泵时工况点居中，效率较高。

3. 工况点位置原因

使用单级泵选型时：

• 工况点偏左，水泵运行时仅有少量水流量流出，大量的水在泵体内自循环，与叶轮和泵体摩擦，俗语称之为打闷泵，会导致摩擦生热，泵头过热后会损伤机械密封。

• 工况点居中，水流量正常，可以带走泵体内的热量，保证机封位置水温，延长机封寿命。

• 工况点位于曲线左端，右端仍保留大量曲线，水泵的流量范围超出设计参数过大，导致电机功率过高。可能需要适配5.5kw甚至7.5kw电机。

• 工况点位于曲线中段，右端曲线快速下降，水泵电机功率相对较低。仅需3kw左右电机。

• 曲线出现驼峰时，很难通过阀门开度或传感器自动调节水泵运行状态，因为水泵运行状态的监视通常是由压力或压差完成，会导致自控逻辑出现双解。
• 曲线单调下降时，工作性能点一定工作在曲线最左端，左端曲线趋于平缓，流量变化下压力不敏感，所以通过压力或压差无法准确控制系统流量。

• 曲线单调下降，工况点位于曲线中段，流量与压力变化敏感，可以通过压力或压差准确调节水泵流量。

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