立式长轴泵转速选择的分析

郭辉

（武汉特种工业泵厂有限公司，湖北 武汉 430058）

摘 要：立式长轴泵（也叫长轴泵）在选型设计过程中，转速的选择一直是个比较棘手的问题。文章以700LC-32为例，详细介绍了长轴泵在转速选择过程中应当考虑的因素。推而广之，这对其他立式泵如斜流泵、轴（混）流泵甚至单吸卧式泵等泵型的转速选择同样具有参考意义。

关键词：立式长轴泵；安全性；维护性；节能；必须汽蚀余量

引言

在某公司的立式长轴泵样本中，型号为700LC-32的具体参数如表1。

表1

我们可能会问：为什么选择740rpm而不是980rpm、590rpm或者其他转速？不同的转速对泵的性能影响有多大？对于一种新型泵，转速应该如何选取？

这说明只要泵的转速低于1060.2rpm，都在“美国水力协会”推荐范围内，但肯定只会存在一个最佳的转速。根据我国电机的标准转速，下面我们就仅以泵转速取740rpm和980rpm比较说明，其他转速选择读者可以自行比较。

1 理论分析比较

1.1 泵转速增大的优缺点比较

优点：（1）单独考虑泵的转速增大，其扭矩必然减小，泵轴径减小。和轴相配套的各个零部件的尺寸减小，则泵的整体尺寸和重量就变小变轻，因此可以节约整台泵的制造成本、运输成本、用户基建投资等；（2）对于泵和电机直联的传动，泵转速高对应的电机级数低，同等条件下电机的采购成本低；（3）对于目前普遍“低价中标”的市场行为，低的报价会使泵生产厂家中标的可能性增高。一般而言，从竞争方面讲，我们都希望泵的转速高。

缺点：（1）泵的转速高，泵的过流部件、密封、轴承等的磨损加快，尤其是用在钢铁厂输送氧化铁皮时更加凸显，这将直接导致泵的频繁停机检修及更换配件，造成生产效率下降、维修及保养成本上升，而泵的配件价格往往更高；（2）泵的转速高有可能导致整个泵机组的振动、噪声大，破坏环境。

此外，我们也应注意到：由于长轴泵泵轴较长，为使泵的临界转速满足要求，泵轴也不能做的很细，否则容易发生共振。因此从安全性、维护性等角度考虑，采用740rpm更合理一些。

1.2 效率点比较

长轴泵属于离心泵的一种，对离心泵来说，ns=120～210区间，泵的效率最高。当转速n=980rpm时，三个流量点的比转速分别为250.9、278.7、330.4，各流量点的效率值同比降低4%～5%，而且随着泵运行时间的增长，效率值下降更多。毫无疑问，这将会引起泵能耗的增加。因此从节能角度考虑，采用740rpm更合理一些。

1.3 泵必须汽蚀余量比较

长轴泵在使用过程中，叶轮是需要浸没在液体中的，也就是需要一定的淹没深度。通常我们对长轴泵的必须汽蚀余量要求不是很高，但如果汽蚀余量过大，将会导致淹没深度增大。

查叶片泵设计手册：当Q=3900m3/h时，汽蚀比转速C=900

也就是说在同等条件下，若使泵在使用过程中不发生汽蚀，泵采用高转速时的淹没深度将比采用低转速时高出3.7m。很显然，这对客户的现场条件是极其不利的。由泵必须汽蚀余量引发的淹没深度的变化是长轴泵转速选择依据中最重要的因素，这对于其他工作时叶轮需浸没在液体中的立式泵也同样如此。

2 结束语

通过以上分析可知，必须汽蚀余量、经济性、安全性、维护性等是我们选择长轴泵转速的重要依据。只有当泵必须汽蚀余量符合要求也就是泵安全运行的前提下，经济性才是我们应当主要考虑的。

参考文献

[1]关醒凡.现代泵理论与设计[M].北京：宇航出版社，2011.

[2]沈阳水泵研究所、中国农业机械化科学研究院.叶片泵设计手册[M].北京：机械工业出版社，1983.

[3]（美）I.J.卡拉西克，等.泵手册[M].关醒凡，等译.北京：机械工业出版社，1983.