螺杆泵 (Screw Pump)

2026-07 校准:暖通水系统中,螺杆泵主要用于粘度高的介质(如冷冻水乙二醇溶液、冷却塔加药水、冷冻水-盐水系统);变频永磁同步驱动是 2024-2026 主流升级。

基础信息

两根相互啮合的螺杆旋转输送介质的容积式泵。

主要应用(2024-2026 校准)

介质适用度备注
冷冻水(乙二醇 30-50%)✓ 主流防止结晶堵塞
冷却塔加药水(化学)✓ 主流耐腐蚀
冷冻水-盐水(NH₄⁺ / CaCl₂ 等)✓ 主流高密度
R-744(CO2)液相✓ 高压螺杆泵 + 油冷
R-717(氨)液相✓ 工业工业冷库
清水△(离心泵更优)低粘度螺杆泵效率低
热水(暖气)△(离心泵主导)暖气主流离心

优势(2024-2026 校准)

  • 高粘度效率高:粘度 100 cSt 时效率 70-80%(离心泵降至 50%)
  • 平稳流量(容积式):无脉动
  • 自吸能力强:6-9 m 吸上
  • 耐高温:≤ 250°C(蒸汽系统常用)
  • 变频调节:流速连续可调
  • AI 寻优 + 永磁同步:能耗降 30-50%

选型参数(2024-2026 校准)

参数范围备注
流量 Q0.5-500 m³/h单泵
扬程 H5-200 m螺杆节距
工作压力 P≤ 40 bar高压选多级
介质粘度 ν1-1500 cSt越高效率越优
介质温度 T-50 至 250°C
转速 n1450-3600 rpm永磁同步 1500
效率 η0.45-0.85取决于粘度

选型计算

1. 流量

Q = V_displacement × n × η_volumetric
  • V_displacement: 单圈排量(m³)
  • n: 转速(rpm)
  • η_volumetric: 容积效率(0.85-0.95)

2. 功率

P = (Q × H × ρ × g) / (η_mech × 1000)
  • Q: 流量(m³/s)
  • H: 扬程(m)
  • ρ: 介质密度
  • g: 9.81
  • η_mech: 机械效率(0.7-0.85)

3. NPSHr 校核

NPSHa > NPSHr + 安全裕度(0.5-1m)
  • NPSHa: 有效汽蚀余量(液位差 - 阻力损失)
  • NPSHr: 必须汽蚀余量(厂商提供)

选型红线(2024-2026 校准)

红线原因
粘度 < 1 cSt 用螺杆效率低,改离心
干转(无介质)转子烧毁(< 30 秒)
NPSHa < NPSHr汽蚀 → 振动 → 失效
杂质 > 200 μm螺杆啮合面磨损
介质温度 > 200°C 不用软填料改机械密封
乙二醇浓度 > 50%黏度过高,改磁力泵

主流厂商(2024-2026 校准)

  • ALLWEILER(德国,现归 Sulzer):高端
  • IMAO(今尾):日本
  • KRAL(奥地利):工业级,极端工况
  • PUMPSCREW(瑞士):深度定制
  • Sundyne(美国):化工
  • Leistritz(德国):多级
  • 杭州南方(中国):国产突破
  • 上海连成(中国):主流国产

选型决策树(2024-2026)

1. 介质粘度?
  - < 1 cSt → 离心泵(不选螺杆)
  - 1-100 cSt → 螺杆 / 离心 皆可
  - > 100 cSt → 螺杆(主选)

2. 温度?
  - < 0°C(防冻液)→ 螺杆(黏度大)
  - 0-100°C → 离心
  - > 100°C → 螺杆 + 机械密封

3. 自吸?
  - 是 → 螺杆(自吸 6-9m)
  - 否 → 离心

4. 维护预算?
  - 紧 → 国产(连成 / 南方)
  - 宽 → 进口(ALLWEILER / KRAL)

选型 5 件套速查表(2024-2026)

项目介质流量温度选型
北方集中供热热水200 m³/h110-130°C螺杆 + EC 变频
工业冷却水乙二醇 35%乙二醇100 m³/h-5°C螺杆(防结晶)
医院冷热源水 / 乙二醇50 m³/h5-60°C离心(主流) / 螺杆(乙二醇)
冷库盐水乙二醇 / CaCl₂30 m³/h-25°C螺杆(高粘度)
工厂 R-717 液氨10 m³/h-33°C螺杆(氨专用)
数据中心冷冻水水 + 乙二醇100 m³/h8-15°C离心 + EC 变频

研发关注(2026 H1)

  1. 永磁同步变频螺杆泵(节能 + 调速)
  2. 螺杆表面硬化处理(寿命 +30%)
  3. 智能 NPSH 监测(防汽蚀)
  4. AI 寻优 + 螺杆啮合优化

Referenced In

暖通-2026更新 离心泵 冷却塔 NPSH 水泵