Transcript 日益電機股份有限公司 泵浦選用注意事項 泵浦選用注意事項 泵浦的用途是加壓管路中的液體，使液體具有足夠的靜壓力，以 克服管路系統內的流動阻抗，以所需要的流量在管路中持續的運 轉，因此泵浦與管路的關係密不可分。若從整個泵浦系統來看， 泵浦是整個管路系統的心臟，管路亦即血管，泵浦若不運轉或是 運轉不良，都會使系統無法正常操作或是效率無法彰顯；而沒有 管路的存在，泵的用處就變得非常的少。因此泵浦在選用上有幾 點必須加以注意：  泵浦種類眾多，在選用時必須依照確切的場合與需求來挑選正確 的類型。  泵浦最高效率點之流量、揚程儘量與管路需求一致，也就是讓泵 浦操作在最佳效率點，因泵浦若不在最佳效率點附近操作，會消 耗過多的能源，增加營運成本及加速環境惡化。 泵浦選用注意事項  由於管路阻抗估算不易精確，或管路使用一段時間後因結垢造成管阻增 加，或管路的流量在正常情況下會有某一範圍的變動等因素，都會使管 路內的流量產生一些變化，因此若能選擇高效率區寬廣的泵浦，在操作 點附近的流量都能在高效率情況下運轉，對節能會有明顯的助益。  基本上泵浦的功率是隨著流量增加而增大，因此泵浦在流量增加時應考 量馬達是否會有過載之狀況。  選用離心式泵浦時應要特別注意空蝕與發生水鎚現象等之問題。  正確的考量所需淨正吸水頭(NPSHR)與有效淨正吸水頭(NPSHA)之需 求，一般NPSHA之值須大於NPSHR值，如此泵浦才不會發生空蝕或汽 蝕(cavitation)的狀況。 泵浦選用注意事項  仔細考量振動問題，一般大多數的泵浦都是固定在地面上，但仍有些 會置於架子上，此時泵浦的振動量就必須仔細評估。  泵浦在運轉時常會伴隨有內漏及外漏等問題，一般內漏是運用磨損環 來因應，外漏則須靠軸封來加以解決，通常洩漏的發生會影響到泵浦 的運轉效率，例如在排量式的泵浦中，洩漏量的大小就會影響到其容 積效率以若平常不加以注意，則以能源的角度來看，實是一種能源上 的浪費。  考量泵浦的洩漏問題：泵浦的選擇應與管路配置相互搭配，例如在原 管路系統中，若再加上一段管路或加上管件，此時系統因阻抗增大， 進而造成流量減小、效率明顯降低與耗能明顯增加之現象，此時若想 維持原先的流量，就必須選用揚程更高的泵浦才行。

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泵浦選用注意事項
泵浦選用注意事項
泵浦的用途是加壓管路中的液體，使液體具有足夠的靜壓力，以
克服管路系統內的流動阻抗，以所需要的流量在管路中持續的運
轉，因此泵浦與管路的關係密不可分。若從整個泵浦系統來看，
泵浦是整個管路系統的心臟，管路亦即血管，泵浦若不運轉或是
運轉不良，都會使系統無法正常操作或是效率無法彰顯；而沒有
管路的存在，泵的用處就變得非常的少。因此泵浦在選用上有幾
點必須加以注意：
 泵浦種類眾多，在選用時必須依照確切的場合與需求來挑選正確
的類型。
 泵浦最高效率點之流量、揚程儘量與管路需求一致，也就是讓泵
浦操作在最佳效率點，因泵浦若不在最佳效率點附近操作，會消
耗過多的能源，增加營運成本及加速環境惡化。
泵浦選用注意事項
 由於管路阻抗估算不易精確，或管路使用一段時間後因結垢造成管阻增
加，或管路的流量在正常情況下會有某一範圍的變動等因素，都會使管
路內的流量產生一些變化，因此若能選擇高效率區寬廣的泵浦，在操作
點附近的流量都能在高效率情況下運轉，對節能會有明顯的助益。
 基本上泵浦的功率是隨著流量增加而增大，因此泵浦在流量增加時應考
量馬達是否會有過載之狀況。
 選用離心式泵浦時應要特別注意空蝕與發生水鎚現象等之問題。
 正確的考量所需淨正吸水頭(NPSHR)與有效淨正吸水頭(NPSHA)之需
求，一般NPSHA之值須大於NPSHR值，如此泵浦才不會發生空蝕或汽
蝕(cavitation)的狀況。
泵浦選用注意事項
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仔細考量振動問題，一般大多數的泵浦都是固定在地面上，但仍有些
會置於架子上，此時泵浦的振動量就必須仔細評估。
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泵浦在運轉時常會伴隨有內漏及外漏等問題，一般內漏是運用磨損環
來因應，外漏則須靠軸封來加以解決，通常洩漏的發生會影響到泵浦
的運轉效率，例如在排量式的泵浦中，洩漏量的大小就會影響到其容
積效率以若平常不加以注意，則以能源的角度來看，實是一種能源上
的浪費。
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考量泵浦的洩漏問題：泵浦的選擇應與管路配置相互搭配，例如在原
管路系統中，若再加上一段管路或加上管件，此時系統因阻抗增大，
進而造成流量減小、效率明顯降低與耗能明顯增加之現象，此時若想
維持原先的流量，就必須選用揚程更高的泵浦才行。
泵浦的氣蝕現象
在使用輸送液體的流體機械中，由汽蝕現象所導致的
流體機械故障，可說是一種相當常見的故障發生原因。
為何在泵浦的使用過程中會有汽蝕現象的發生，簡單
來說主要是與泵浦葉輪入口的壓力有關，因此一旦當
入口水池或吸入管路設計不合理、吸入管路與泵浦匹
配不當，以及未充分考量到大氣壓力、溫度和液體的
飽和蒸汽壓力等變化時，則就有可能會發生汽蝕現象。
何謂有效淨正吸水頭NPSHA
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有效淨正吸水頭NPSHA( Net Positive Suction Head Available)
所謂有效淨正吸水頭，主要是當泵浦實際安裝在系統管路進行運轉時，
於吸入口處所生成的實際(有效)的淨正吸水頭之值；簡單的說就是在泵
浦的吸入口處，液體所具有的壓力在扣除液體本身在該溫度下的飽和蒸
汽壓力後，所具有的多餘能量。此值的大小是與吸水管路系統的佈置及
液體的性質有關，至於與泵浦本體設計部分則就毫無關聯。
NPSHa = [10E6(Pa – Pv) / pg ] ± hs – hfs
其中 Pa：吸入端的液面壓力 (大氣壓力為 0.1013 MPa)
Pv：吸入端液溫的飽和蒸氣壓力 (MPa)
p：液體密度 (kg/cm3)
g：引力加速 (9.80665 m/sec2)
hs：吸入端的最低液面高度 (m)
+ 為壓出吸入 - 為提升抽吸
hfs：吸入端管阻 (m)
何謂所需淨正吸水頭NPSHR

所需淨正吸水頭NPSHR( Net Positive Suction Head Required)
所謂所需淨正吸水頭，主要是指為抑制（或防止）)汽蝕的發生，
泵浦本體所應具有之淨正吸水頭的最低限值。此值的大小是與泵
浦的結構設計有關，而與吸水管路系統的佈置無關，因此此數值
可由泵浦的製造商處取得。一般泵浦在使用時，其泵浦的NPSHR
值要小於吸入管路的NPSHA值，如此才不會發生汽蝕的現象。
何謂汽蝕(Cavitation)現象？
所謂汽蝕(Cavitation)，有人又將它稱作為空蝕或
者是孔蝕，這是泵浦在使用上時常會遇到的一種
現象。泵浦之所以會發生汽蝕的原因，主要是泵
浦在運轉輸送液體的過程中，當泵浦內部的流場
有某處的壓力低於該液體在當時溫度下所具有的
飽和蒸汽壓時，此時所輸送的液體將會在該處產
生局部汽化(沸騰)的現象進而形成蒸汽泡，此形成
的蒸汽泡，在液體中像是一個個的空洞，隨著液
體的流動，蒸汽泡也就被帶離此低壓處。
汽蝕發生的因素
泵浦在選用時未充分考量大氣壓力、溫度和液體飽
和蒸汽壓力等的變化。
 入口水池或吸入管路設計不合理，例如像吸入高度
太高、彎管閥件太多、使用泵浦之入口閥門來調節
流量...等，造成吸入管路的管損過大，導致
NPSHA值變小。
 泵浦的運轉轉速高於所規定的轉速值，由於泵浦的
NPSHR值約略與泵浦轉速的平方成正比，因此一
旦太高很容易會讓NPSHR值大於NPSHA值。
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汽蝕造成的影響
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產生振動與噪音：
當泵浦發生汽蝕現象時，泵浦內部的組件表面，由於持續遭受到壓力波的
撞擊，因此會讓泵浦機組產生振動的現象，若此時其撞擊的頻率又與機組
之自然頻率相同時，則還會引發汽蝕共振現象而產生噪音，此噪音為一種
高頻率的噪音，頻率範圍約在1k ~ 2k Hz之間。一般泵浦的規格越大，所
產生的振動與噪音則將會更加明顯。
造成泵浦性能下降：
當泵浦內部的汽蝕現象嚴重時，由於汽化所產生的蒸氣泡會縮小及堵塞流
道的有效斷面積，此時泵浦的性能曲線將會產生急速惡化的現象。
造成泵浦組件的破壞：
由於持續遭受壓力波撞擊的影響，將會在泵浦的組件表面引發疲勞性的破
壞，這種破壞不僅會影響到泵浦的性能，而且還將會大大的縮短泵浦組件
的使用壽命。
甚麼條件可以防止離心泵產生汽蝕？
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簡單而言，當泵體內的壓力低於液體的汽
化壓力，便會產生汽蝕。
NPSHa 的值會減少；
而 NPSHr 的值則會增加。
 隨流量增加，一般
NPSHa ≧
NPSHr + 安全系數 (約 0.5米)。
 要避免發生汽蝕，必須確保
如何改善 NPSHa 值來防止離心泵產生汽蝕？
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降低泵的安裝高度。
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減少吸入管路的阻力，例如：加大管徑，減少吸入管
路的附件(如彎頭、閥類、接頭等等)。
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降低泵送液體溫度，以降低汽化壓力。
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滿足流量和揚程的條件下，降低泵的轉速。簡單而言，
當泵體內的壓力低於液體的汽化壓力，便會產生汽蝕。
如何改善 NPSHa 值來防止離心泵產生汽蝕？
綜上所述，提高泵浦抗汽蝕性能，
簡單來說意即:
泵浦的入口管路越短越好,越粗越好
(不可小於泵浦所設計的入口規格)。
管路損失越小越好
(彎頭,大小頭,球閥,逆止閥等等)。