在選擇泵類設(shè)備時，“揚程”是一個核心參數(shù)，它通常代表泵將流體提升到一定高度的能力，或者更廣義地指代泵克服系統(tǒng)阻力的能力。然而，對于新道茨計量泵這類容積式泵，尤其是用于精確加藥的場合，“揚程”的概念更多地體現(xiàn)在其能夠產(chǎn)生的最大排出壓力或能夠克服的系統(tǒng)背壓。理解如何計算您的實際系統(tǒng)所需克服的總壓力，并將其與新道茨計量泵的壓力參數(shù)進行匹配，是確保選型正確和泵正常運行的關(guān)鍵。

本文將解釋新道茨計量泵相關(guān)的壓力/揚程概念，并指導您計算所需的總系統(tǒng)壓力，以便選擇具有足夠能力的新道茨型號。

計量泵的“揚程”：側(cè)重于壓力能力

與離心泵不同，離心泵的流量和揚程之間存在連續(xù)曲線關(guān)系，而容積式泵（如計量泵）在給定轉(zhuǎn)速或頻率下理論上產(chǎn)生固定流量，并可以在其額定最大壓力范圍內(nèi)工作。因此，當手冊中提及新道茨計量泵的壓力參數(shù)時（例如最大壓力X Bar/MPa），這代表了泵能夠穩(wěn)定工作的最高排出壓力上限。這里的壓力上限可以理解為泵的“壓力揚程”能力。

您在選擇新道茨計量泵型號時，需要計算的不是泵能“產(chǎn)生”多少揚程，而是您的整個管路系統(tǒng)在泵出口處會給泵施加多大的總壓力（也稱為總動態(tài)背壓或總排出壓力）。您選擇的泵的最大額定壓力必須大于這個計算出的總系統(tǒng)壓力，并且通常需要預留一定的安全裕量。

計算所需的總系統(tǒng)壓力/揚程

計算新道茨計量泵需要克服的總系統(tǒng)壓力，需要考慮管路中所有會產(chǎn)生壓力損失或提供壓力的因素。總系統(tǒng)壓力通常由以下幾個主要部分組成：

1. 靜態(tài)揚程（垂直高度差）

這是由于流體自身重量產(chǎn)生的壓力。需要分別計算吸液側(cè)和排液側(cè)的靜態(tài)揚程：

• 排液靜態(tài)揚程： 泵的排出口中心線到最終加藥點（或液體最終達到的高度）之間的垂直高度差。如果加藥點高于泵，這是正值。

• 吸液靜態(tài)揚程： 液體液面到泵的吸入口中心線之間的垂直高度差。如果液面高于泵，這是正值（稱為靜壓頭，對泵有利）；如果液面低于泵，這是負值（稱為吸程，泵需要克服，通常用吸程高度表示）。

將垂直高度（單位米）轉(zhuǎn)換為壓力（單位如Bar或MPa），需要考慮輸送介質(zhì)的密度。 壓力 (P) = 高度 (h) × 介質(zhì)密度 (ρ) × 重力加速度 (g) 常用的簡化計算是將高度轉(zhuǎn)換為等效水柱高度，然后根據(jù)介質(zhì)比重進行修正（$$1\text{ Bar}\approx 10\text{ 米水柱}$$）。精確計算應使用介質(zhì)的實際密度。

2. 管路摩擦損失

當流體流經(jīng)管路、彎頭、三通、變徑管等管路附件時，會由于摩擦產(chǎn)生壓力損失。這部分損失與流量、管路內(nèi)徑、管路長度、管路材質(zhì)粗糙度、流體粘度密切相關(guān)。

• 排液管路摩擦損失： 計算流體從泵出口流到加藥點的管路、彎頭、閥門等產(chǎn)生的總壓力損失。

• 吸液管路摩擦損失： 計算流體從吸液液面流到泵吸入口的管路、底閥、過濾器等產(chǎn)生的總壓力損失。吸液摩擦損失會減小泵的有效吸程。

摩擦損失的精確計算通常需要查閱流體力學手冊、使用亥姆霍茲方程或借助專業(yè)的管路計算軟件。對于簡單的管路，也可以使用經(jīng)驗公式或查閱管路附件的等效長度表進行估算。輸送高粘度介質(zhì)時，摩擦損失會顯著增加。

3. 系統(tǒng)背壓

這是指在泵的加藥點位置，除了靜態(tài)揚程和摩擦損失之外，已經(jīng)存在的系統(tǒng)壓力。例如，如果泵是向一個有壓力的反應釜或管道中注入液體，那么這個反應釜或管道內(nèi)的壓力就是泵需要克服的系統(tǒng)背壓。

4. 附件和儀表壓降

管路中安裝的附件和儀表（如過濾器、流量計、背壓閥、安全閥、注射閥等）也會產(chǎn)生壓力損失。特別是背壓閥和安全閥，它們是為了維持或限制系統(tǒng)壓力而設(shè)計的，會產(chǎn)生特定的壓降。選擇這些附件時，需要了解其工作壓力和造成的壓降。

總系統(tǒng)壓力計算公式（簡化版）

將以上各項相加以獲得泵出口需要克服的總系統(tǒng)壓力：

總動態(tài)排出壓力 = 排液靜態(tài)揚程壓力 + 排液管路摩擦損失壓力 + 系統(tǒng)背壓 + 附件和儀表壓降

在某些計算方法中，也會將吸液側(cè)的壓力/損失考慮進去。如果使用總揚程概念，則可以表示為：

所需總揚程 = 排液總高度 + 排液總摩擦損失 + 加藥點表壓 - 吸液總高度 + 吸液總摩擦損失

其中，吸液總高度如果是從液面到泵入口的垂直“吸上”高度，則為負值（吸程）；如果是液面高于泵入口的高度，則為正值（靜壓頭）。

重要提示： 在進行這些計算時，務必使用您實際輸送介質(zhì)的密度和粘度，而不是水的參數(shù)。介質(zhì)性質(zhì)的差異會顯著影響靜態(tài)壓力和摩擦損失。

吸程的計算與限制

雖然總系統(tǒng)壓力決定了泵的排出能力，但吸程是另一個獨立的、與吸液側(cè)相關(guān)的關(guān)鍵參數(shù)。吸程指泵能夠?qū)⒌陀谧陨戆惭b水平面的液體吸上來的垂直距離。

• 最大吸程： 新道茨計量泵型號通常會標注其最大允許吸程（單位為米）。這是泵在標準大氣壓、輸送清水且吸液管路無摩擦損失時的理論最大吸上高度。

• 影響吸程的因素： 實際應用中的最大吸程會受到多種因素的影響而降低，包括：

• 流體粘度：粘度越高，吸液管路摩擦損失越大，實際吸程越小。

• 流體蒸汽壓：溫度越高或介質(zhì)越易揮發(fā)，蒸汽壓越高，越容易發(fā)生氣蝕，實際吸程越小。

• 吸液管路直徑和長度：管徑越小、管路越長、彎頭越多，摩擦損失越大，實際吸程越小。

• 當?shù)卮髿鈮海汉０卧礁?，大氣壓越低，實際吸程越小。

計算實際所需的吸程高度，并確保選擇的新道茨計量泵的最大吸程能力大于此值。盡量減小吸程高度，縮短吸液管路，使用較大管徑，都有助于泵更穩(wěn)定地吸液。最好的吸液條件是液體在高位，泵處于正壓吸入狀態(tài)。

選擇合適的新道茨型號

完成所需的總系統(tǒng)壓力/揚程和實際吸程的計算后，就可以對照新道茨計量泵的技術(shù)參數(shù)進行型號選擇了：

1. 匹配壓力能力： 選擇一個新道茨計量泵型號，其最大額定壓力（參數(shù)表中列出的壓力值）必須大于您計算出的總動態(tài)排出壓力，并建議留有20-30%或更高的安全裕量。例如，如果計算出總壓力為5 Bar，應選擇最大額定壓力至少在6-7 Bar以上的泵。

2. 匹配吸程能力： 如果需要從低位吸液，檢查所選新道茨計量泵型號的最大允許吸程是否大于您實際所需的吸程高度。

3. 綜合其他因素： 在滿足壓力和吸程要求的基礎(chǔ)上，回到之前的選型步驟，確認所選型號的流量范圍、泵頭材質(zhì)、控制方式、電源類型等是否都符合您的其他所有需求。

重要提示

• 使用準確的介質(zhì)數(shù)據(jù)： 介質(zhì)的密度和粘度對壓力和吸程計算至關(guān)重要，務必使用準確的數(shù)值。

• 精確計算摩擦損失： 管路摩擦損失的計算相對復雜，如果系統(tǒng)管路較長、附件較多或輸送高粘度介質(zhì)，建議進行詳細計算，必要時可咨詢專業(yè)工程師。

• 考慮極端工況： 計算所需壓力時，應考慮系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最高壓力工況。

• 查閱官方手冊： 始終以最新的新道茨計量泵產(chǎn)品手冊中的技術(shù)參數(shù)和選型指南為準。

結(jié)論

理解和計算新道茨計量泵需要克服的系統(tǒng)壓力或揚程，是確保泵選型正確的基礎(chǔ)。這個過程不僅僅是查看泵的最大壓力參數(shù)，更重要的是計算您的特定工藝管路中的總動態(tài)排出壓力和所需的吸程高度。通過精確計算所需參數(shù)，并將其與新道茨計量泵型號的技術(shù)規(guī)格進行匹配，同時綜合考慮流量、介質(zhì)和控制需求，才能選擇到最適合的新道茨計量泵，保證加藥系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定和精確運行。

常見問題解答 (FAQs)

1. 問：為什么計量泵的最大壓力值不能正好等于計算出的系統(tǒng)壓力？答： 選擇泵的最大額定壓力大于計算出的系統(tǒng)壓力并留有安全裕量，是為了應對實際運行中可能出現(xiàn)的波動、管路堵塞、介質(zhì)粘度變化等不確定因素，避免泵在接近或超過其能力極限的狀態(tài)下長時間運行，導致性能下降、壽命縮短甚至損壞。

2. 問：我只知道加藥點的高度差，這能作為選擇計量泵壓力參數(shù)的依據(jù)嗎？答： 僅有高度差是不夠的。高度差只貢獻了靜態(tài)揚程壓力，您還需要計算流體在管路中的摩擦損失、加藥點原有的系統(tǒng)背壓，以及通過附件（如背壓閥、注射閥）產(chǎn)生的壓降。將所有這些壓力相加，才是泵出口需要克服的總壓力。

3. 問：輸送粘度較高的液體時，對計量泵的揚程計算有什么影響？答： 輸送高粘度液體會顯著增加流體在管路中的摩擦損失，特別是在吸液側(cè)，高粘度會降低泵的實際吸程能力。因此，在計算所需壓力時，需要使用高粘度介質(zhì)對應的摩擦損失計算方法，并且在選擇泵時要特別關(guān)注其處理高粘度介質(zhì)的能力和實際吸程。

4. 問：吸程3米的泵，是否意味著可以將液體從下方3米處吸上來？答： 手冊中標注的最大吸程（例如3米）通常是在標準大氣壓、輸送清水、且吸液管路無摩擦損失的理想條件下的理論值。實際應用中，由于介質(zhì)性質(zhì)（粘度、蒸汽壓）、管路摩擦損失、海拔高度等因素影響，實際能夠吸上來的高度會小于這個理論值。選擇泵時，實際所需吸程應小于泵的實際可用吸程。

5. 問：安全閥和背壓閥的功能在計算所需壓力時如何考慮？答： 背壓閥是為了在泵出口提供一個穩(wěn)定的背壓，以確保計量精度，它會在管路中產(chǎn)生一個設(shè)定的壓力降，這個壓力值需要加到總系統(tǒng)壓力中。安全閥是為了防止系統(tǒng)壓力超過安全限度，它通常在壓力達到設(shè)定值時開啟泄壓，其設(shè)定的開啟壓力也是系統(tǒng)可能達到的最高壓力之一，選擇泵時需要確保泵的最大額定壓力高于安全閥的設(shè)定開啟壓力。部分機械泵的多功能單向閥集成了這些功能。

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