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液冷系统泵概述

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八月 09， 2019

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离心泵概述

液体冷却系统的可靠泵

"离心泵"一词包含多种泵技术。离心是指"定向或远离中心或轴"，因此离心泵使用旋转叶轮向外移动流体。流体进入泵，并被吸引到叶轮的眼睛或中心，然后通过叶轮旋转作用产生的离心力通过叶片（叶片）向外。液体被强制到泵壳体外部（或液体）并排出泵的放电（见图1）。离心泵的流量取决于系统压力下降：压降越高，流量越低。

Boyd的许多液体冷却系统使用无密封的磁力驱动离心泵，也称为磁力驱动。磁力驱动泵使用两个磁铁来驱动叶轮。一个磁铁附着在电机轴上，一般称为“驱动磁铁”。另一个磁体连接到叶轮（“驱动”或“叶轮”磁体）。驱动磁铁旋转，导致叶轮磁铁，因此叶轮，以相同的速率旋转。这种泵设计消除了泵密封件，这些密封件经常因电机轴旋转引起的摩擦而磨损，并且是泄漏源。在我们的离心泵中，驱动磁体整体成型到叶轮中并进行热塑性涂层，以确保泵流体的零污染。因此，“磁力驱动”可确保泵的完整性，并消除任何轴或密封件泄漏的可能性。

磁驱动离心泵具有许多特性，因此是冷水机组/冷却系统应用的首选。如果操作得当，它们没有任何重大磨损项目，因此离心泵的使用寿命将大大超过正排量泵和带密封件的离心泵。此外，此设计不会产生可能堵塞系统过滤器的颗粒，因此泵的性能不会随时间而改变。所有泵都会向流体输送一些热量，但尽量减少泵中添加的热量以确保循环式冷水机组具有严格的温度稳定性非常重要。由于磁驱动泵产生热量的摩擦表面极少，因此与其他泵类型相比，它们向流体输送的热量要少得多。

长而免维护的使用寿命，加上其他设计优势，使磁力驱动的离心泵成为Boyd液体冷却系统的首选。

正排量泵优势和操作原理

PDP 泵的工作原理以及何时在您的系统中使用它们

容积式（PD）泵设计用于通过加压来移动液体，具有多种配置，例如旋片、齿轮、螺杆、螺杆、螺杆、阿基米德螺杆、活塞和柱塞。从历史上看，几千年前为原始灌溉目的而发明的一些最早的水泵是正排量设计。许多 Boyd 制冷系统都使用旋片正排量配置。此类泵的其他应用包括后混合饮料分配器、浓缩咖啡机、反渗透水过滤系统、啤酒乙二醇冷却回路和焊枪冷却器。

Boyd 容积式泵的工作部件由黄铜或不锈钢和碳石墨材料制成，全部加工成可靠运行所需的高精度。这些泵通过填充和排放由石墨叶片形成的可变体积腔室来运行，石墨叶片沿着转子中的加工径向槽滑入和滑出。转子和叶片组件适合石墨护套。转子和护套偏移，形成对泵运行至关重要的偏心几何形状。（请参阅图 1。

Positive Displacement Pump Operation Diagram

当转子旋转（通常以每秒 1725 圈的速度）时，偏心几何形状使叶片沿凹槽向内滑动，从而在从入口移动到出口时减小每个腔室的体积。由于泵送的液体不易压缩，因此在到达泵出口时，液室被挤出造型室。

请注意，当转子转动和造型室体积变化时，叶片"浮动"在其插槽中。离心力和液压作用使叶片向外，使其与壳体内表面保持接触，从而提供有效的密封。叶片和护套之间的一层非常薄的流体将摩擦力降至最低。

这些正排量泵是自充的。与离心泵或涡轮泵不同，无论系统压力下降如何，流量都是稳定的。为避免系统过压，泵集成了一个安全阀组，可在 60 psi 时旁路流量。

容积泵非常具有成本效益。对于我们的循环冷水机组，Boyd 提供这些泵，流量从每分钟 1.3 加仑到 10 加仑不等。较小的泵可配备黄铜或不锈钢外壳。黄铜适用于大多数应用;建议将不锈钢用于去离子或高纯水。如果您对哪种泵最适合您的应用有疑问，请联系我们的应用工程师。

了解有关Boyd利用容积泵的环境液体冷却系统和循环冷却器的更多信息。

再生涡轮泵介绍

再生涡轮泵的工作原理及其优势

Boyd 的 TB-5 涡轮泵与循环冷水机组一起提供，是一种再生涡轮泵。

蓄热式涡轮泵通常被归类为称为离心泵的一般类别。虽然这种类型的泵确实借鉴了“花园品种”离心泵的许多工作原理，但相似之处就到此为止，因为它的性能特征大不相同。

在普通的离心泵中，液体进入叶轮（眼睛）的中心，由通常4至8个旋转叶片之一给予"推动"，从而对流体产生离心力（见图1）。这种流体力在叶轮外围收集，称为涡流，并重定向到泵排放，以提供流量和压力。在再生涡轮机中，流体进入叶轮更接近其外围，其中第一组在 50 到 120 个非常小的叶片中，使流体在径向方向向叶轮外围发出小推力，很像离心泵。

Instead of collecting the fluid force and redirecting it immediately out the pump discharge like a centrifugal pump, the water channel, which surrounds the turbine impeller, is shaped to deflect the fluid in a circular path back towards the inside diameter of the impeller vanes (see figures 2 & 3). Here it receives a second push of centrifugal force that increases the fluid velocity which produces the potential pressure capability of the fluid.

Regenerative Turbine Pump Casing Channel Cross Section

The term used to describe these multiple helical/circular round trips is called regeneration, giving this turbine pump its regenerative nature. This regeneration principle is the key to the high pressure-producing characteristic of the regenerative turbine versus the centrifugal pump. In effect, the regenerative turbine achieves similar pressure performance to a multiple stage centrifugal pump, but with only one impeller and a much simpler casing design. Regenerative turbine pumps are preferred in applications where high pressure and compact design are desired. The typical pressure versus flow or head-capacity curve of a regenerative turbine is steep, so these pumps can easily overcome line restrictions, such as temporary blockages or the friction of long lengths of piping or tubing. Steep pressure characteristic means that large changes in pressure or restriction have relatively little effect in flow rate. Another important characteristic of the regenerative turbine is pulsation free flow. For high-pressure applications, positive displacement pumps (PD) like piston, diaphragm, or gear pumps are also an option, however they typically suffer from two significant drawbacks. Many PD pumps have a pulsating flow output that can cause inconsistent performance in the end application, as well as, vibration, mechanical damage, and cavitation effects. Positive Displacement pumps also tend to be mechanically intensive and often have friction and wear problems that increase maintenance and repair costs. Regenerative turbines do not suffer from either of these issues. Within the realm of available regenerative turbine pumps, Boyd’s pump vendor has added several features to provide additional capability and functionality. The first is the use of a double-sided floating turbine impeller design (see Figure 4). As pressure develops equally on both sides of the impeller, a thin hydrodynamic fluid film forms between the impeller and the casing. This film helps prevent impeller wear and causes the impeller to self-adjust to its optimum axial position.

An additional benefit of the balanced floating impeller is that very little axial thrust is applied to the motor shaft, which promotes long motor bearing life. These pumps have also undergone substantial performance optimizations to provide the highest pressure capabilities, while still maintaining optimal efficiency. Another feature of these pumps is their excellent low NPSH (net positive suction head) requirements.

Where applications require the units to pump fluids at temperatures very close to their boiling points or pumping low vapor pressure fluids these pumps offer a specially designed pump inlet that gently accelerates the fluid to water channel velocity, dramatically reducing cavitation effects. Even if cavitation occurs, or the fluid already contains entrained vapor, these turbines can handle over 50% vapor by volume. The pumps are also offered with a wide variety of metallurgies and elastomers in easy to repair mechanical seal or sealless configurations.

选择循环式冷机泵

为您的再循环冷水机组选择正确的泵

在配置 Kodiak 再循环冷水机组以满足您的要求时，选择正确类型的泵至关重要。使用系统的压力降作为基本决策规则应该会有所帮助。

问问自己，“我的系统压降是多少？将系统的压力与流量曲线叠加到冷水机组的泵曲线上。两条曲线的交点表示使用此泵通过系统的预期流量。了解预期流量后，您可以按照选择再循环冷却器示例进行操作，以确保系统具有足够的容量来消除热负荷。您可能需要检查几条曲线才能找到一条提供足够流量的曲线。

如果您不知道系统的压降，建议使用容积式（PD）泵。PD泵的流量与系统压降无关。为了系统安全，该泵具有内部旁路，出厂时设置为90 PSI。因此，如果您的系统压降大于90 PSI，则该泵将在旁路模式下运行。您需要通过使用大直径的较短软管来降低系统的压降。

泵过滤器

容积式泵对水系统中的颗粒很敏感。如果您选择容积式泵，则需要包括一个滤水器。如果您在再循环冷水机组上安装了滤水器，我们建议您每周检查一次滤水器。使用新系统时，过滤器会迅速积累系统设置过程中引入的异物，从而导致系统性能下降。设置新系统后一天检查滤芯，以确保过滤器清洁且系统以最大容量运行。在进行此初始过滤器检查后，每周检查一次过滤器。我们建议您手头有更换过滤器的供应。为了进一步延长泵的使用寿命，我们建议您定期检查和清洁泵过滤器。请查看手册，了解推荐的频率。

不建议将水过滤器和去离子滤芯与离心泵配合使用。它们过多地增加了压降，从而减少了流量。如果您需要水过滤器或去离子滤芯，我们建议您使用受压降影响较小的涡轮泵。