案例1-鍋爐循環(huán)水泵

性能參數(shù)表:

選型步驟如下：

（1） 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：API610第11版。

（2） 運(yùn)行工況：根據(jù)所需的流量和揚(yáng)程，該工況可選擇懸臂式泵或單級(jí)雙吸式離心泵。

（3） 裝置汽蝕：所選懸臂式泵和單級(jí)雙吸式離心泵（均配用4極電機(jī)）的必需汽蝕余量都滿足現(xiàn)場裝置要求。

（4） 介質(zhì)特性：介質(zhì)為鍋爐水，兩種泵型均可滿足。

（5） 介質(zhì)溫度：介質(zhì)溫度超過200 ℃，選用徑向剖分式泵，泵腳中心線支撐。則可選擇的泵型為OH2型或BB2型泵(公眾號(hào):泵管家)。

（6） 材料選擇：根據(jù)介質(zhì)特性及溫度，選用材料為C-6。

（7） 軸封選擇：介質(zhì)為高溫鍋爐水，且吸入壓力較高，可選擇API682標(biāo)準(zhǔn)C2A1A2361（類別2、A型、布置方式1）機(jī)械密封，典型的密封沖洗方案為PLAN23+61。

（8） 吸入壓力：吸入壓力較高，需對泵體、泵蓋、主螺柱、主螺母和機(jī)械密封壓蓋緊固件的強(qiáng)度及泵止推軸承的壽命進(jìn)行校核。

（9） 優(yōu)化選型：懸臂式泵與兩端支撐型泵均滿足要求，首選懸臂式泵。則該工況最終選擇OH2型泵。

案例2-核電站常規(guī)島主給水泵

主給水泵其它要求：泵組整體設(shè)計(jì)使用壽命為60年。

選型步驟如下：

（1） 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T16907。

（2） 運(yùn)行工況：根據(jù)所需的流量和揚(yáng)程，該工況可選擇5臺(tái)容量為25%的BB3、BB4、BB5型泵（4開1備）與2極電機(jī)直聯(lián)；或3臺(tái)容量為50% 的BB2型離心泵增速（2開1備）。

（3） 裝置汽蝕：除增速的BB2型泵以外，其余BB3、BB4、BB5型泵均滿足現(xiàn)場裝置要求。如果采用增速的BB2型泵，則需為其配置前置增壓泵。

（4） 介質(zhì)特性：介質(zhì)為水，上述所選泵型均滿足要求。

（5） 介質(zhì)溫度：介質(zhì)溫度為168 ℃，泵腳采用中心線（或近中心線）支撐；且關(guān)閉揚(yáng)程不超過10MPa，上述四種泵型均滿足要求。

（6） 材料選擇：根據(jù)介質(zhì)特性及溫度，選用材料為C-6。

（7） 軸封選擇：介質(zhì)為高溫水，參照API682標(biāo)準(zhǔn)，可選擇C2A1A23（類別2、A型、布置方式1）機(jī)械密封，典型的密封沖洗方案為PLAN23。

（8） 吸入壓力：吸入壓力不高，對泵的結(jié)構(gòu)及軸封配置無影響。

優(yōu)化選型：

BB3、BB4與BB5型泵均滿足詢價(jià)要求，首選BB3和BB4泵。排除BB5型泵。

主給水泵組系統(tǒng)較復(fù)雜，3臺(tái)50%容量（2開1備）比5臺(tái)25%容量（4開1備）的泵組更便宜，操作維護(hù)也方便。排除BB3和BB4型泵。

對于帶前置增壓泵的泵組，選用4極電機(jī)驅(qū)動(dòng)（雙軸伸，一端與前置增壓泵直聯(lián)，另一端與增速齒輪箱或液偶一起驅(qū)動(dòng)主泵），初次投資成本相對較低。

最終選擇增速的BB2型泵，并配置前置增壓泵。

下面是具體的選型流程步驟，順序可以變化;

第1步：設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn)的確定

設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn)的不同，不僅直接影響到離心泵的設(shè)計(jì)制造成本和能效，而且與泵的設(shè)計(jì)使用壽命密切相關(guān)。

離心泵常用設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn)見下表1。

設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn)通常由買方確定，但是有時(shí)由于買方缺乏實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)無法做出合理判斷，為此，必須進(jìn)行充分的調(diào)研和溝通，以明確標(biāo)準(zhǔn)。

選型經(jīng)驗(yàn)：

（1） API610標(biāo)準(zhǔn)所涉及的內(nèi)容基本來自于良好的工程驗(yàn)證和操作實(shí)踐，執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品具有運(yùn)行穩(wěn)定、壽命長和安裝維護(hù)方便等突出優(yōu)點(diǎn)，因此，目前已被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外重要工況、關(guān)鍵場合，如石化、化肥、煤化工等用離心泵。

（2） 對于火電廠和核電站常規(guī)島重要用泵（如給水泵、凝結(jié)水泵等），基本執(zhí)行GB/T16907標(biāo)準(zhǔn)，并吸收了API610標(biāo)準(zhǔn)中一些有利于提高泵安全可靠性及壽命的條款。

（3） 至于GB/T5657標(biāo)準(zhǔn)，由于各方面要求都不高，通常僅用于普通清水離心泵等。

標(biāo)準(zhǔn)確定以后，進(jìn)行下一步選型。

第2步：選擇滿足介質(zhì)特性的泵型

介質(zhì)的特性（包括汽化壓力、固體顆粒含量及顆粒大小、粘度、密度、腐蝕性、磨蝕性、有毒有害、易燃易爆、揮發(fā)性、結(jié)晶等）不僅影響到泵型的結(jié)構(gòu)，而且還影響到材料、機(jī)械密封等的選擇。從初步選型中選出滿足介質(zhì)特性的泵型。

選型經(jīng)驗(yàn)：

（1） 常溫下介質(zhì)粘度較高或易凝固、易結(jié)晶時(shí)，需配置保溫夾套或?qū)Ρ眠M(jìn)行整體伴熱/保溫。

（2） 介質(zhì)中含有較大固體顆粒或懸浮物時(shí)，通常選用開式葉輪泵。

（3） 在泵送溫度下粘度太高時(shí)，通常不適合選用離心泵。

（4） 當(dāng)泵送介質(zhì)為高溫油漿、且含催化劑顆粒時(shí)，選用帶襯里的OH2型泵，襯里及葉輪選用耐磨鑄鐵材料。

（5） 當(dāng)泵送介質(zhì)為高溫油漿、不含催化劑顆粒時(shí)，選用帶襯里的OH2型泵，襯里及葉輪選用CA-6NM材料。

第3步：根據(jù)主要運(yùn)行參數(shù)初步選型

根據(jù)標(biāo)書中給出的主要運(yùn)行參數(shù)（流量和揚(yáng)程），初步選擇泵型。

圖1給出了不同泵型近似的運(yùn)行范圍：

（1） 容積泵用于小流量高揚(yáng)程工況；

（2） 軸流泵用于大流量低揚(yáng)程工況；

（3） 離心泵適用范圍（從較小流量到較大流量、從低揚(yáng)程到較高揚(yáng)程）非常廣泛。

選型經(jīng)驗(yàn)：

（1） 對于小流量、高揚(yáng)程工況，通常選用開式葉輪、懸臂式泵或采用配帶一體化增速齒輪的高速離心泵（OH6型泵）。

（2） 對于大流量、低揚(yáng)程工況，通常選用雙吸式離心泵（BB1、BB2型泵）。

（3） 對于大流量、高揚(yáng)程工況，通常選用多級(jí)離心泵（BB3、BB4、BB5型泵）。

（4） 泵的額定流量點(diǎn)應(yīng)位于所提供葉輪的最佳效率點(diǎn)的80～110 %區(qū)間內(nèi)。

第4步：選擇滿足裝置汽蝕余量的泵型

針對上節(jié)初步選出的泵型，確定其是否滿足現(xiàn)場裝置要求。

選型經(jīng)驗(yàn)：

（1） 當(dāng)高轉(zhuǎn)速泵不能滿足現(xiàn)場裝置要求時(shí)，可選用低轉(zhuǎn)速泵。

（2） 可以選用雙吸泵，多級(jí)泵首級(jí)采用雙吸。

（3） 首級(jí)葉輪進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，如加大入口面積等。

（4） 可以選擇帶一只誘導(dǎo)輪。不過UOP5-11-7規(guī)范明確規(guī)定臥式泵不允許帶誘導(dǎo)輪。

（5） 對于高轉(zhuǎn)速的離心泵，如核電站常規(guī)島主給水泵等，通常需配置前置泵增壓泵。

（6） 對于入口壓力較低工況，如電站用凝結(jié)水泵等，通常采用VS6型立式筒袋泵，通過增加埋入深度來提高泵的裝置汽蝕余量。

第5步：選擇滿足介質(zhì)溫度的泵型

泵送介質(zhì)溫度的高低，與泵的結(jié)構(gòu)、材料及機(jī)械密封的選擇相關(guān)。從初步選型中選出滿足介質(zhì)溫度的泵型。

選型經(jīng)驗(yàn)：

（1） 當(dāng)介質(zhì)溫度超過160 ℃時(shí)，選用泵腳為中心線支撐的泵。

（2） 當(dāng)介質(zhì)溫度超過200 ℃時(shí)，選用徑向剖分式結(jié)構(gòu)泵。

（3） 當(dāng)介質(zhì)溫度達(dá)到400℃左右、且泵送壓力不太高時(shí)，如石化行業(yè)的塔底油漿泵，為了盡量減少可能的泄漏點(diǎn)，通常選用OH2型泵。

（4） 當(dāng)介質(zhì)溫度達(dá)到400℃左右、盡管壓力不太高，但單級(jí)泵或兩級(jí)泵無法滿足時(shí)（如石化行業(yè)的輻射爐進(jìn)料泵），為了確保安全，通常選用BB5型泵。

（5） 當(dāng)輸送低溫類介質(zhì)時(shí)，建議選用VS6型立式筒袋泵，便于保冷。

第6步：材料的確定

根據(jù)泵送介質(zhì)的特性、溫度及壽命要求等，選擇合適的材料。同時(shí)，應(yīng)考慮泵制造商（包括合格供應(yīng)商）所擁有的條件，確認(rèn)是否具備標(biāo)書中所要求的材料、特別是一些特殊材料的生產(chǎn)制造經(jīng)驗(yàn)，例如：雙相不銹鋼、超級(jí)雙相不銹鋼、鈦材、Ni-hard、蒙乃爾、哈氏合金等材料(公眾號(hào):泵管家)。

第7步：軸封選擇

目前，絕大多數(shù)場合用離心泵均選用機(jī)械密封。機(jī)械密封的選擇與泵送介質(zhì)的溫度、壓力、介質(zhì)特性及現(xiàn)場條件相關(guān)。石化及其它重要場合用離心泵，通常配置API682標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械密封。

選型經(jīng)驗(yàn)：

（1） 常溫工況：通常選擇A型密封，最高使用溫度可達(dá)176℃。

（2） 低溫工況：通常選擇B型密封，最高使用溫度可達(dá)176℃。

（3） 高溫工況：通常選擇C型密封，最高使用溫度可達(dá)400℃。

（4） 高吸入壓力工況：通常選擇A型密封，且適用溫度范圍覆蓋低溫到高溫。

（5） 無毒無害、非易燃易爆介質(zhì)：通常選擇布置方式1（A1）。

（6） 有毒有害、危險(xiǎn)、不干凈或聚合介質(zhì)：通常選擇布置方式3（A3）。

（7） 易燃、易爆工況：通常選擇布置方式2（A2）或3（A3）。

（8） 酸或堿介質(zhì)：通常選擇布置方式1或3，不用布置方式2。

（9） 操作溫度大于等于泵送介質(zhì)自燃點(diǎn)的泵，通常選擇布置方式2或3。

（10） 高溫或低溫工況、含鹽或堿工況：通常需增加PLAN62密封沖洗方案。

（11） 立式泵：通常增加或采用PLAN13密封沖洗方案，以便于排氣。

（12） 含固體顆?；蚋邷鼗蚓酆虾?或氧化介質(zhì)：通常采用PLAN32密封沖洗方案。

影響選型的其它因素:

1.交貨期

根據(jù)上述初步選型，估算交貨期。只有滿足交貨期時(shí)，才進(jìn)行泵的選型工作。

2.新投資項(xiàng)目或老項(xiàng)目改造

如果屬于老項(xiàng)目改造，會(huì)涉及到泵的性能匹配、原電機(jī)配用功率、基礎(chǔ)安裝、泵進(jìn)/出口接口方向及現(xiàn)場接管規(guī)格等問題，進(jìn)而影響到泵的設(shè)計(jì)、制造成本和交貨期。

強(qiáng)制要求

對于很多重要用泵，買方通常會(huì)有一些強(qiáng)制要求，例如：具有相同或相近使用工況三年以上運(yùn)行業(yè)績等。只有滿足買方強(qiáng)制要求時(shí)，才進(jìn)行泵的選型工作。

3.高吸入壓力工況

對于高吸入壓力工況，很多泵制造商通常在標(biāo)準(zhǔn)離心泵基礎(chǔ)上進(jìn)行局部改進(jìn)設(shè)計(jì)。為此，不僅需要對泵體、泵蓋及主要緊固件的強(qiáng)度進(jìn)行核算，還需要對軸承的壽命進(jìn)行核算，同樣會(huì)涉及到泵的設(shè)計(jì)、制造成本和交貨期。

4.現(xiàn)場條件

有些現(xiàn)場缺少必要的公用工程條件（如無冷卻水），會(huì)影響到泵的結(jié)構(gòu)和配置。

選型經(jīng)驗(yàn)：

（1） 盡可能選用滾動(dòng)軸承，油脂潤滑。

（2） 軸承架帶散熱片和/或風(fēng)扇。

（3） 選用風(fēng)冷卻器。

5.運(yùn)行方式

運(yùn)行方式與離心泵的（內(nèi)部）結(jié)構(gòu)、材料、能效及驅(qū)動(dòng)設(shè)備的選擇相關(guān)。

選型經(jīng)驗(yàn)：

（1） 連續(xù)運(yùn)行或間歇運(yùn)行。如煉油廠延遲焦化裝置中的BB5型高壓水力除焦泵，通常每天啟停1~2次。間歇、頻繁啟動(dòng)的運(yùn)行方式?jīng)Q定了其不適合采用平衡盤式平衡機(jī)構(gòu)。同時(shí)，泵的頻繁啟動(dòng)，決定了泵軸必須采用剛性好且耐沖擊的材料。

（2） 定速運(yùn)行或變速運(yùn)行。如火電廠高壓鍋爐給水泵，通常用于調(diào)峰工況、變速運(yùn)行，以確保泵始終處于高效率區(qū)運(yùn)行。

優(yōu)化選型

通過上述初步選型、并考慮到影響選型的其它因素，會(huì)選出一種甚至多種泵型，如何在多種泵型中選出一款符合要求的最優(yōu)化的產(chǎn)品？

選型經(jīng)驗(yàn)：

（1） 重要工況用泵應(yīng)首選技術(shù)成熟、安全可靠、且具有運(yùn)行業(yè)績的泵型。

（2） 當(dāng)懸臂式泵與兩端支撐型泵均滿足標(biāo)書要求時(shí)，應(yīng)首選懸臂式泵。

（3） 當(dāng)BB4與BB5型泵均滿足要求時(shí)，應(yīng)首選BB4型泵。

（4） 一些帶外資的公司通常具有兩種或兩種以上技術(shù)，當(dāng)多種技術(shù)泵均滿足要求時(shí)，應(yīng)首選成本較低的泵型。

（5） 當(dāng)兩種或多種選型的泵價(jià)格差異不大時(shí)，應(yīng)首選效率高的泵型。

（6） 在滿足性能及安全可靠性的情況下，應(yīng)盡可能選擇高轉(zhuǎn)速的泵。

（7） 帶前置增壓泵的電站泵組，應(yīng)選用4極電機(jī)+液力偶合器驅(qū)動(dòng)，可用于調(diào)峰。

（8） 對于系統(tǒng)較簡單的泵組或某些大流量工況，從泵的整個(gè)生命周期成本來看，采用多臺(tái)較小的泵并聯(lián)運(yùn)行所花費(fèi)的成本比2臺(tái)大泵（1開1備）運(yùn)行可能更低，并且在較小負(fù)荷下更節(jié)能。

（9） 對于系統(tǒng)較復(fù)雜的大型泵組，如核電站常規(guī)島主給水泵組，3臺(tái)50%容量（2開1備）比5臺(tái)25%容量（4開1備）的泵組更便宜，操作維護(hù)也方便。

相信看了案例和流程化的分享，你對離心泵選型應(yīng)該就胸有成竹了吧！