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
靠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 Q | 0.5-500 m³/h | 单泵 |
| 扬程 H | 5-200 m | 螺杆节距 |
| 工作压力 P | ≤ 40 bar | 高压选多级 |
| 介质粘度 ν | 1-1500 cSt | 越高效率越优 |
| 介质温度 T | -50 至 250°C | 宽 |
| 转速 n | 1450-3600 rpm | 永磁同步 1500 |
| 效率 η | 0.45-0.85 | 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/h | 110-130°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/h | 5-60°C | 离心(主流) / 螺杆(乙二醇) |
| 冷库盐水 | 乙二醇 / CaCl₂ | 30 m³/h | -25°C | 螺杆(高粘度) |
| 工厂 R-717 液氨 | 氨 | 10 m³/h | -33°C | 螺杆(氨专用) |
| 数据中心冷冻水 | 水 + 乙二醇 | 100 m³/h | 8-15°C | 离心 + EC 变频 |
研发关注(2026 H1)
- 永磁同步变频螺杆泵(节能 + 调速)
- 螺杆表面硬化处理(寿命 +30%)
- 智能 NPSH 监测(防汽蚀)
- 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