多级泵是一种通过多个串联的叶轮逐级增压，实现高扬程液体输送的泵类设备，广泛应用于高压供水、锅炉给水、矿山排水和石油化工等领域。其性能、效率和可靠性依赖于精密的零件组合和一系列关键参数的精确表示。
一、 多级泵的主要零件
多级泵的结构相对复杂，其核心零件主要包括：
- 泵壳（蜗壳/导叶）：通常由吸入段、中段（导叶体）和吐出段组成。中段内装有导叶，用于将前一级叶轮流出的高速液体的动能有效转化为压力能，并平顺地引导至下一级叶轮入口。
- 叶轮：多级泵的核心做功部件。通常由多个相同的叶轮串联在同一根轴上。每个叶轮旋转时对液体做功，增加其能量（主要是压力能）。叶轮的几何形状、尺寸和材质直接影响泵的扬程和效率。
- 泵轴与轴承组件：泵轴用于传递动力并安装所有旋转部件（叶轮、轴套、平衡装置等），需具有足够的强度和刚度。轴承用于支撑转子，承受径向和轴向载荷，确保稳定运行。
- 平衡装置：由于多级泵轴向力巨大，必须设置平衡机构。常见的有平衡盘、平衡鼓或二者的组合。它们通过自动调节，平衡大部分轴向力，保护轴承和机械密封。
- 密封系统：
- 级间密封：通常采用节流衬套或密封环，安装在叶轮入口与泵壳之间，防止高压级液体向低压级泄漏。
- 轴端密封：防止泵内高压液体沿泵轴向外泄漏。根据工况可采用填料密封、机械密封或干气密封。
- 联轴器：连接泵轴与电机轴，传递扭矩。
二、 多级泵的关键参数表示
多级泵的性能和选型由一系列参数定义，这些参数通常标注在泵的性能曲线或铭牌上：
- 流量（Q）：单位时间内泵输送液体的体积，常用单位有 m³/h, L/s。表示泵的输送能力。
- 扬程（H）：单位重量液体通过泵后获得的能量增量，即泵能够提升液体的总高度，单位为米（m）。多级泵的总扬程等于单级扬程乘以级数。这是其实现高扬程的关键。
- 级数（i）：叶轮串联的数量。直接决定了泵的最终扬程（在单级扬程确定的情况下）和结构长度。
- 转速（n）：泵轴每分钟的旋转次数，单位 r/min。影响泵的流量、扬程和必需汽蚀余量。
- 功率：
- 轴功率（P）：原动机传递给泵轴的功率，单位 kW。
- 有效功率（Pe）：液体实际获得的功率，Pe = ρgQH/1000 (kW)。
- 配套功率：所配原动机（通常是电机）的额定功率，需大于轴功率并留有余量。
- 效率（η）：有效功率与轴功率的比值，η = (Pe / P) × 100%。是衡量泵能量转换经济性的核心指标。高效率意味着更少的能量损失。
- 必需汽蚀余量（NPSHr）：泵自身抗汽蚀能力的参数。表示泵在运行时不发生汽蚀所需的最小装置汽蚀余量。该值越小，泵的抗汽蚀性能越好。
- 进出口直径：通常指泵法兰的公称直径（如DN100），决定了管路连接尺寸。
理解这些零件的功能和相互作用，并准确解读各项参数，是正确选型、安装、运行和维护多级泵的基础。在实际应用中，需根据具体工况（如液体性质、温度、压力、系统要求等）综合考量，选择零件材质合适、参数匹配的多级泵，才能确保其长期稳定、高效运行。
