在优化泵送系统时，管道和其他(tā)终端设备与泵本身同样重要。这里分(fēn)享如何优化管道系统的配置，以最小(xiǎo)化生命周期成本。

第一，选择合适的管道直径。

在确定管道规格尺寸时，成本因素至关重要。尽管口径较小(xiǎo)的管道成本较低，但因介质流速增加而产生的较高摩擦和总體(tǐ)扬程损失明显较大。因此，具有(yǒu)较小(xiǎo)管道的系统可(kě)能(néng)需要更多(duō)的功率，甚至需要更大的泵，并且这些能(néng)源成本将在系统的整个寿命期内不断累积。

另一方面，口径较大的管道具有(yǒu)较高的材料和安装成本，但摩擦损失通常较低。為(wèi)了优化管道系统，确保同时考虑初始成本和使用(yòng)较小(xiǎo)直径所需的额外能(néng)源。需要准确计算与复杂系统所需的各种管道尺寸相关的生命周期成本。

第二，将管道内压力降至最低。

不良的流體(tǐ)剖面会导致流动不匀速，并增加泵送系统内的能(néng)源成本。然而实际上，由于物(wù)理(lǐ)空间限制，往往妨碍理(lǐ)想的管道系统布局。在这种情况下，需要配置平滑的弯头和膨胀节。此外，保持管道尽可(kě)能(néng)筆(bǐ)直。在设计新(xīn)系统时，安装阀门和系统组件需要与管路保持一致。

第三，选择水力低损失零件。

一般来说，在整个服務(wù)中的需求是有(yǒu)限的，设计者通常会以效率换取前期成本。以截止阀為(wèi)例，工程师们喜欢它们，因為(wèi)结构简单且便宜，但通过截止阀的流體(tǐ)具有(yǒu)相对较高的摩擦系数。更换不同类型的阀门可(kě)以减少这些损失和泵送系统的整个生命周期成本，因此需要确定好不同类型阀门和其他(tā)配件典型阻力系数。

第四，选择适合的阀门规格。

系统设计者通常会增加安全裕度和选型偏大的泵型，以纳入安全裕量，去解决实际泵性能(néng)、管道结垢以及未来系统升级需求等未知问题。这种安全裕度通常会导致工程师选定阀门上的压降大于必要值。结果是阀门尺寸过小(xiǎo)，能(néng)量或摩擦损失高。当选定阀门处理(lǐ)最大系统流量时也是如此。在典型的操作条件下，比正常流量大得多(duō)的流量设计会导致阀门的压降过大。

第五，均匀的流量。

叶片泵在均匀的入口流量条件下运行最為(wèi)高效。这使流體(tǐ)从泵的吸入口到叶轮入口的过渡变得平滑，然后叶轮入口通过将流體(tǐ)沿叶片加速，将能(néng)量传递给流體(tǐ)。如果流动不均匀，将影响能(néng)量的平稳传递。不均匀的流动也可(kě)能(néng)导致振动，从而缩短泵的寿命，削弱管道焊缝、机械接头和支架。在设计新(xīn)的泵送系统时，在泵吸入口的上端，设置尽可(kě)能(néng)多(duō)的直管。对于现有(yǒu)系统，小(xiǎo)口径弯头和阀门离吸入口越近，就越有(yǒu)可(kě)能(néng)产生高度湍流，从而降低泵的性能(néng)。当泵的吸入压力低且速度高时，就需要特别重视。

上图显示了直接安装在双吸泵吸入口上的小(xiǎo)口径弯头的流动分(fēn)离和湍流區(qū)。如果需要在吸入口的上游安装弯头，请考虑将其转换為(wèi)大口径弯头或导流装置，以平滑过渡到泵中。只要导流装置的压降不超过必要的NPSH余量，就可(kě)以很(hěn)好地工作。

第六，防止空气和蒸汽滞留。

空气或蒸汽滞留是系统布局或配件选择不当的结果。当泵送系统没有(yǒu)恒定的上升斜率或在高点处没有(yǒu)空气释放阀时，会发生空气或蒸汽的收集。当这种情况发生在泵的下游时，空气或蒸汽会减少管道内的有(yǒu)效液體(tǐ)流动面积，从而产生类似于部分(fēn)关闭阀门的节流效果。对于泵上游的管道，气穴可(kě)能(néng)会导致压力脉动，从而降低泵的性能(néng)。如果空间允许，使用(yòng)偏心异径管和足够長(cháng)的直管连接泵吸入口。

第七，预防旋涡产生。

当液位下降得太接近泵的吸入口或浸入式吸入管道时，储罐和湿井中都会出现自由表面旋涡。当出现自由表面涡流时（见下图），空气将进入泵内。这可(kě)能(néng)会导致吸入扬程损失并降低泵的性能(néng)。在严重的情况下，泵可(kě)能(néng)会损坏。由于大多(duō)数离心泵不是自吸式或潜水式，维修人员必须手动加注、重新(xīn)启动和排空泵。此外，过多(duō)的空气会损坏机械密封、填料和叶轮磨损环。使用(yòng)简单的传感器或使用(yòng)自动水位系统监测水位将确保泵或吸入管道具有(yǒu)足够的浸没深度。

第八，管道支撑。

在设备安装过程中，泵及其连接管道很(hěn)少完全对齐。為(wèi)了适应这种情况，安装人员或维修人员采取手动机械校正。如果校正程度很(hěn)大，这种机械管道应变力会将泵拉离对齐位置，缩短使用(yòng)寿命，严重时还会导致灾难性故障。為(wèi)了防止这种情况发生，应使用(yòng)管锚和吊架适当地支撑和约束泵周围的管道。这也减少了振动并延長(cháng)了泵的使用(yòng)寿命。

来源：泵友圈