泵是仅次于电机的第二大最常用的工业设备。目前，全球已有数以百万计的泵正在工作着，输送着成千上万种液体。在可供选择的众多泵型中，选择出适合的泵是一件非常复杂的事情。泵的选型过程在很大程度上是将某一特定泵的能力与系统要求以及所要泵送液体的特性相匹配的过程。在本文中，我们将从泵送液体的性质着手，从用户需求的角度开始，进而进入到具体泵选型的讨论。
在任何应用中，首先要了解用户对泵的基本要求。比如：入口条件、所要求的流量、压差、温度以及流体特性，例如粘度、磨蚀性、剪切敏感性以及腐蚀性，这些条件必须全部确定下来，然后才能选择泵。泵要在正确的抽吸条件下才能运行良好。事实上，泵所遇到难题中的最大的问题可以追溯到不良的抽吸条件。由于泵推动液体的能力远强于吸取液体的能力，所以应将入口条件保持在泵机的能力范围内。压差也是具有关键性意义的一部分，特别是从节能和泵使用寿命的角度来看时，使用较小的管径和较长的管道敷设长度可以减少系统初期成本，但也可能会导致泵存在较高的压差。这种较高的压差将会转化成能耗，并有可能缩短泵的使用寿命，这也就意味着较高的运行成本和较低的效率。所要求的液体特性通常是已知的，而重要之处在于掌握给定泵是如何影响这些特性的。绝大多数用户都愿意让泵排出的液体与其进入泵时保持相同的状况。对于如何正确选择泵来说，材质的相容性、粘度、剪切的灵敏性和特定物质或固体的存在情况，均具有极其重要的意义。一旦基本要求得到了满足，而且液体特性也已知晓，那么泵的选型就可以开始了。泵通常分为两个基本的类别：动能泵（其中最庞大的类型是离心泵）和正排量（PD）泵。据美国商务部的数据显示，在全部泵的销售额中约有70%为动能泵，其余30%为容积泵。在选择泵时，第一步就是确定，在离心泵和容积泵中选择哪一种才更适合您的需要。由于占主流的工业泵均为离心泵，所以许多人会首先考虑离心泵。离心泵的成本通常低于容积泵，而且也是在许多情况下应使用的正确泵型。每种泵均以各自不同的方式来搅拌流体，而且每种泵均拥有各自不同的运行特性和曲线。但重要的是，离心泵会影响液体的流速，从而导致排放口处存在一定的压力。而与之相反的是，容积泵搅拌液体时，会先获取特定数量的液体并将这些液体从吸入口处送至排放口。对于离心泵来说，是先形成压力，后导致流动的产生。对于容积泵来说，则是先形成流动，后导致压力的出现。为了能够从各类泵中挑选出最适合的类型，重要之处在于理解这两种泵的工作特性差异。在查看其工作性能表（图1a）时，您可看到其工作原理有着多么大的不同。离心泵存在着取决于压力（或压头）的可变流量现象，而容积泵则存在着与压力无关的或多或少较为恒定的流量现象。粘度在泵的机械效率方面发挥着重要的作用。由于离心泵运行在电动机转速下，所以其效率会随着泵机内摩擦损失的加大所导致的粘度增加而下降。请注意，随着粘度增加，离心泵的效率下降速率会很快（图1b）。另一项主要差别在于粘度对泵容量的影响。在流量表（图1c）中您会注意到，离心泵会在粘度上升时出现流量下降的现象，而容积泵实际上会随之而产生流量的增加。这是由于较高粘度的液体填充了容积泵内的空隙，从而导致较高的容积效率。图1c只表示了粘度对泵流量的影响。请牢记，系统内还会出现管道损失量加大的现象。这意味着离心泵内的流量将随着泵差压的增加而进一步下降。在考虑差压对泵机械效率的影响问题时，动能泵和容积泵也表现出各自不同的特性。图1d所示为，泵机效率是如何受到随之增加的压力的影响的。对于容积泵来说，随着压力的增加，效率实际上会有所提升，而离心泵则存在着一个最佳效率点（BEP）。在此点的两侧，综合泵效率会大幅度下降。这两种类型的泵对于入口条件的要求也有相当大的不同点。离心泵需要泵内预先有一定量的液体，以便形成压差。无液体的干燥的泵是不能自行起动的。而一旦起动操作后，离心泵就需要符合制造厂商所建议的明确的入口压力要求。由于容积泵是通过液体容积的膨胀和收缩作用来搅拌液体的，入口处将会形成负压情况，所以容积泵能够自行起动灌注。在某些情况下，这点是是否选择容积泵或离心泵的唯一决定要素。总的来说，在粘度超过150 cP时，必须能够在较广范围内预测流量，或者在希望泵机能够自行起动灌注时，可以考虑选用容积泵。在离心泵与容积泵之间进行选择时，还要考虑到能耗问题，因为这两种泵在能耗方面可能会存在着相当大的差别。这一点对于流量低于100加仑/分的情况是特别重要的，在这种情况下，离心泵工作效率的下降幅度会更大。
即使已经决定采用容积泵，也还有许多可供考虑的方案。在详细叙述每种泵送操作的详细情况前，我们先来回顾一下一些容积泵的共同运行特性。正如上文所述，旋转式容积泵能够在轴的每次旋转时排出相同容积的液体。这意味着所排出的液体的流量与转速成正比。换句话说，只需简单地改变泵机的转速即可控制流量。对于粘度较高的液体来说，只需计测轴的转数即可对泵进行计量。容积泵的结构要求采用配合严密的内部部件以及一定的运行间隙。由于这种间隙的存在，某些液体会从排放端回流至吸入端。这种现象被称为“滑漏（slip）”。滑漏部分液体量的大小取决于液体的粘度、压力差和泵的内部间隙。较低粘度通常会导致更多的滑漏量，而较为粘稠的液体，滑漏量会小一些。由于容积泵总会尽力排放出同等数量的液体，所以在系统内配备一些必要的过压保护装置是很重要的。在容积泵发生排放堵塞的现象时，往往会导致压力上升，这种压力上升的现象只有在以下情况时才会停止下来：负荷超过了电动机的限值；系统内某些部件破裂而释放了此压力；或泵发生了故障。以上这些情况均属于不安全的情况。（欢迎关注微信：bengyouquan）容积泵需要一种能够释放压力的途径。要达到压力释放的效果，有若干种途径可以选择。采用压力释放阀是最为常见的一种，但也可以采用在排放管路内配备爆破盘的方式。由于驱动转矩与容积泵内部的差压直接相关，所以也可以使用转矩限制型的联轴器。但要点在于，需要牢记容积泵内有可能会发生相当高的压力积聚的现象，在排放堵塞或部分堵塞情况时，必须对这种现象做出限制。容积泵可以分成许多种类型。美国水力学会是一家由泵制造厂商组建的组织，水力学会出版了一些涉及泵机类型和泵机标准的出版物，其中，将旋转式容积泵分成了如下类别：叶轮式、活塞式、凸轮式、齿轮式、圆环活塞式以及螺杆式。此外，还在每一种泵类别设有子类别，这意味着存在着许多类型的容积泵。而这些容积泵都具备相同的功能，即输送液体，那么，我们如何来选择适合的容积泵呢？绝大多数的容积泵均可以通过改造以适应大范围的应用，但针对给定的环境来说，某些类型的泵使用起来比其它类型更好。幸运的是，对于基本液体的输送来说，有少数泵已经取得了超出其它类型。在以下章节内，我们将叙述内齿轮泵和外齿轮泵，以及叶轮泵的性能特点。内齿轮泵包含一个被称为转子的外齿轮部件，转子用于驱动惰轮的内齿轮（图2）。惰轮比转子小一些，运行时绕着一个固定不动的销子旋转，并在转子内部运转。当这些部件从啮合状态分离时，会产生一定的空隙空间，而液体就会流入泵内。当这些部件进入啮合状态时，空间的容积会逐渐减少，从而强制液体从排放口流出。液体可通过转子的齿轮及泵头的下凹处流入正在扩张中的空腔内。此类泵设计的最后一个关键部件是月牙形挡体，这个月牙形挡体与泵头是一体化的。月牙形挡体通过将处于惰轮与轮子齿间的一定体积的液体围堵起来，起到了吸入口与排放口之间的密封作用。<img class="rich_pages wxw-img" data-ratio="0.67" data-src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/78QsVvN24nvsTVJbzqTITib6ib3BPpyZP3HGDiaiaWeGx0DMxphmTPSfoXxD1dANMwDfK99ndAtXmss1FWibWsR9VmQ/640?wx_fmt=jpeg" data-type="jpeg" data-w="500" data-index="2" src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/78QsVvN24nvsTVJbzqTITib6ib3BPpy
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