、IS100-80-125型单离心泵流量不足问题
长沙某厂从德引进了座炼钢高炉。其中有台高炉风咀冷却泵由德人选型，采用了IS100—80—125型泵。该泵的额定设计参数为Q＝100m3/h，H=20m，n=2900r/min，电机功率为11kw。使用要求的流量为Q≥75m3/h。
泵安装好后，试车时大流量只有65m3/h左右，达不到75m3/h。
由于用户不太懂泵的专业知识，他们将泵拆下来在试验台上试验，泵的流量可达75m3/h，甚至达100m3/h。他们百思不解，为何在现场装置又达不到75m3/h.于是跑到我厂咨询这问题。
我厂工程师听取用户的陈述后，内心已明白这是选型扬程过低造成的。这也是难得碰到的扬程选低的事例。但是扬程应选多少呢？这又不能凭空能定的问题。需要对装置情况作深入了解后才能确定。这本不是泵厂的事情，但人特意求助于我，我还是想作点份外之事，帮他们弄清问题和解决问题。
这虽然是台小泵，也是桩小事，但我在处理这问题时所作的工作，对于从事泵业技术工作和售后服务的人来说，也许有些启示和借鉴作用。因此不惜费点笔墨总结和整理下。
二、对泵装置系统的调查
经实地测量，管路情况如下（参看示意图5.2—1）：
1、吸入管路：
管径Dg100 总长L0=4.88m
管路附件 带滤网底阀1个（旋启式）ζ1=1.7（IR）
900焊接弯管1个（二节焊）ζ2=0.38（日）
2、吐出管路：
单向逆止阀 1个 ζ3=1.7（IR） 7（中） 1.5（日）
闸阀 3个 ζ4=0.14（日、中、IR）
过滤器 1个 k＝6.05×10-4（见后面计算）
ζ5＝23.17
900焊接弯管 5个 ζ6＝0.38（日） 0.4（中）
1200焊接弯管 3个 ζ7＝0.27（日）
三通（转弯流） 2个 ζ8＝1.02（IR） 0.88（日） 1.22（中）
三通（直流） 4个 ζ9＝0.34（IR）
泵出口大小头 1个 ζ10＝0.07
3、风咀分管路：
D—E段 管径Dg32 长度L2＝0.8m
E—F段 管径Dg60 长度L3＝2m（金属软管）
F—G段 管径Dg50 长度L4＝3.3m
管路附件：
D—E: 三通分流 1个 ζ10＝1.32（IR）
旋塞阀 1个 ζ11＝0.1
突扩大 1个 ζ12＝0.56（用小管流速）（IR、中）
E—F：1800弯管 2个 ζ13＝0.9（IR）
突缩（60/32）２个 ζ14＝0.38（IR）0.35（日）0.43（中）
风咀内损失估计 △h=0.5m
F—G：闸阀 1个 ζ16＝0.15（IR）
三通分流 1个 ζ17＝1.02（IR）
900弯管 1个 ζ18＝0.38（日）
突缩（60/50）２个 ζ19＝0.38（IR）
4、喷淋管路：
管径 Dg80 上环 L5＝12.1m
管件：三通分流口 1个 ζ20＝1.08（IR）
900焊接弯管 4个 ζ21＝0.38（日）
闸阀 1个 ζ22＝0.14（IR）
出口流 1个 ζ23＝1.0（日）
以上式中：IR—指引用美IR公司数据；
日—指引用日本相关公司数据；
中—指引用中相关公司数据；
图5.2—1 IS100-80-125型单离心泵装置系统
三、关于B—C段（过滤器）阻力降的分析与计算
三月二十七日，铸铁车间对B—C段（过滤器）阻力降进行了测试。测试结果是：
当Q＝55m3/h时，B点压力PB＝1.8kgf/cm2
C点压力PC＝1.5kgf/cm2
表位距为（估计）：ZC—ZB=0.8m
分析：当Q＝55m3/h时，B、C两点的压差为PB－PC＝0.3 kgf/cm2。相当于3m的水柱.考虑到测压点的表位距，实际压差为3－0.8＝2.2m。
计算：B－C段的阻力系数KB－C为：
当流量为80m3/h时，B－C段的阻力降为：
过滤器的阻力系数ζ5估算
当流量为80m3/h时，
B－C段的沿程损失：
除过滤器以外的局部损失：
滤网的损失为：
沿程损失：
局部损失：
吸入管路总损失：
除过滤器以外的局部损失：
滤网的损失为：
四、计算Q＝80m3/h时整个系统的阻力降
1、吸入管路的损失：
局部损失：
吸入管路总损失：
若吸入管路采用Dg200管子，
则：
2、吐出管路的损失
3、D—E段Dg32管路损失
4、E—F段两节软管加风嘴的损失
5、F—G段阻力损失(Dg50)
6、Dg80喷淋管路损失
五、装置扬程及装置扬程计算
装置扬程方程式为：HZ＝Hg+KQ2
已知：几何扬程Hg＝10.5-(-0.2)＝10.7m
阻力系数K＝27.376×10-4
所以： HZ＝10.7+27.376×10-4 Q2 （Q—m3/h）
按上式作出HZ—Q曲线(见图5.2—2)
六、按照HZ—Q曲线确定泵的选型
要求使用流量为75 m3/h，考虑10%的流量余量和15％的扬程富余量。确定泵的流量为QP＝82.5 m3/s。此时按照HZ—Q曲线查得Hp=29.4m。即曲线上的B点。
原选型IS100—80—125。当Q＝100 m3/s时，H＝20m。泵的H—Q曲线与HZ—Q曲线实际交于E点。即大流量只能达到68 m3/s，小于75m3/s.所以泵选型扬程偏低。不能满足使用要求。
本计算中所采用的局部阻力系数，综合考虑了日本、美IR公司和我的相关资料，在三种资料中取用美IR公司的较多，而IR的资料般ξ偏小。加上对风嘴的阻力降不了解（仅估记为0.5m损失）和其他些不可预料的因素。并参照到内现有泵的标准性能，所以建议选用IS100—80—160型泵，配带功率15kw。
IS100—80—160型泵的H—Q曲线与HZ—Q曲线实际交于C点（Q＝90 m3/s时，H＝33.2m）。有(90/75 =1.2)20%的流量富余。可满足使用要求。
当然选用IS100—65—200A型泵（电机15kw）也是可以的。此时在装置中运行，流量达100m3/s左右。富余量有33％。
七、对现有管路装置的分析
从本计算中看出，阻力降主要集中在过滤网。Dg32管段和Dg60管段两头的Dg32管嘴上，其次在吸入管和Dg80管段上。特别是Dg32管及其几个管件的阻力降(3.86+2.93＝6.77m)，已占整个损失的39%（6.79/17.52=38.8%）。
吸入管段的损失也达到1.36m。改用Dg200时可降至0.08m。
如果能将Dg32加大到Dg50，并将吸入管改为Dg200。整个阻力降可减少6.39m。此时采用IS100—80—125也可达到80m3/s的流量。
八、将Dg32改为Dg50后的装置扬程计算
八、将Dg32改为Dg50后的装置扬程计算
九、将Dg32改为Dg50，并去掉过滤网后的HZ—Q曲线
十、实际处理情况及结果
用户根据我的分析报告和选型建议，选用了IS100—80—160型泵，经过现场试验结果，流量满足使用要求。问题得到圆满解决。
