在选择泵类设备时，“扬程”是一个核心参数，它通常代表泵将流体提升到一定高度的能力，或者更广义地指代泵克服系统阻力的能力。然而，对于新道茨计量泵这类容积式泵，尤其是用于精确加药的场合，“扬程”的概念更多地体现在其能够产生的最大排出压力或能够克服的系统背压。理解如何计算您的实际系统所需克服的总压力，并将其与新道茨计量泵的压力参数进行匹配，是确保选型正确和泵正常运行的关键。

本文将解释新道茨计量泵相关的压力/扬程概念，并指导您计算所需的总系统压力，以便选择具有足够能力的新道茨型号。

计量泵的“扬程”：侧重于压力能力

与离心泵不同，离心泵的流量和扬程之间存在连续曲线关系，而容积式泵（如计量泵）在给定转速或频率下理论上产生固定流量，并可以在其额定最大压力范围内工作。因此，当手册中提及新道茨计量泵的压力参数时（例如最大压力X Bar/MPa），这代表了泵能够稳定工作的最高排出压力上限。这里的压力上限可以理解为泵的“压力扬程”能力。

您在选择新道茨计量泵型号时，需要计算的不是泵能“产生”多少扬程，而是您的整个管路系统在泵出口处会给泵施加多大的总压力（也称为总动态背压或总排出压力）。您选择的泵的最大额定压力必须大于这个计算出的总系统压力，并且通常需要预留一定的安全裕量。

计算所需的总系统压力/扬程

计算新道茨计量泵需要克服的总系统压力，需要考虑管路中所有会产生压力损失或提供压力的因素。总系统压力通常由以下几个主要部分组成：

1. 静态扬程（垂直高度差）

这是由于流体自身重量产生的压力。需要分别计算吸液侧和排液侧的静态扬程：

• 排液静态扬程： 泵的排出口中心线到最终加药点（或液体最终达到的高度）之间的垂直高度差。如果加药点高于泵，这是正值。

• 吸液静态扬程： 液体液面到泵的吸入口中心线之间的垂直高度差。如果液面高于泵，这是正值（称为静压头，对泵有利）；如果液面低于泵，这是负值（称为吸程，泵需要克服，通常用吸程高度表示）。

将垂直高度（单位米）转换为压力（单位如Bar或MPa），需要考虑输送介质的密度。 压力 (P) = 高度 (h) × 介质密度 (ρ) × 重力加速度 (g) 常用的简化计算是将高度转换为等效水柱高度，然后根据介质比重进行修正（$$1\text{ Bar}\approx 10\text{ 米水柱}$$）。精确计算应使用介质的实际密度。

2. 管路摩擦损失

当流体流经管路、弯头、三通、变径管等管路附件时，会由于摩擦产生压力损失。这部分损失与流量、管路内径、管路长度、管路材质粗糙度、流体粘度密切相关。

• 排液管路摩擦损失： 计算流体从泵出口流到加药点的管路、弯头、阀门等产生的总压力损失。

• 吸液管路摩擦损失： 计算流体从吸液液面流到泵吸入口的管路、底阀、过滤器等产生的总压力损失。吸液摩擦损失会减小泵的有效吸程。

摩擦损失的精确计算通常需要查阅流体力学手册、使用亥姆霍兹方程或借助专业的管路计算软件。对于简单的管路，也可以使用经验公式或查阅管路附件的等效长度表进行估算。输送高粘度介质时，摩擦损失会显著增加。

3. 系统背压

这是指在泵的加药点位置，除了静态扬程和摩擦损失之外，已经存在的系统压力。例如，如果泵是向一个有压力的反应釜或管道中注入液体，那么这个反应釜或管道内的压力就是泵需要克服的系统背压。

4. 附件和仪表压降

管路中安装的附件和仪表（如过滤器、流量计、背压阀、安全阀、注射阀等）也会产生压力损失。特别是背压阀和安全阀，它们是为了维持或限制系统压力而设计的，会产生特定的压降。选择这些附件时，需要了解其工作压力和造成的压降。

总系统压力计算公式（简化版）

将以上各项相加以获得泵出口需要克服的总系统压力：

总动态排出压力 = 排液静态扬程压力 + 排液管路摩擦损失压力 + 系统背压 + 附件和仪表压降

在某些计算方法中，也会将吸液侧的压力/损失考虑进去。如果使用总扬程概念，则可以表示为：

所需总扬程 = 排液总高度 + 排液总摩擦损失 + 加药点表压 - 吸液总高度 + 吸液总摩擦损失

其中，吸液总高度如果是从液面到泵入口的垂直“吸上”高度，则为负值（吸程）；如果是液面高于泵入口的高度，则为正值（静压头）。

重要提示： 在进行这些计算时，务必使用您实际输送介质的密度和粘度，而不是水的参数。介质性质的差异会显著影响静态压力和摩擦损失。

吸程的计算与限制

虽然总系统压力决定了泵的排出能力，但吸程是另一个独立的、与吸液侧相关的关键参数。吸程指泵能够将低于自身安装水平面的液体吸上来的垂直距离。

• 最大吸程： 新道茨计量泵型号通常会标注其最大允许吸程（单位为米）。这是泵在标准大气压、输送清水且吸液管路无摩擦损失时的理论最大吸上高度。

• 影响吸程的因素： 实际应用中的最大吸程会受到多种因素的影响而降低，包括：

• 流体粘度：粘度越高，吸液管路摩擦损失越大，实际吸程越小。

• 流体蒸汽压：温度越高或介质越易挥发，蒸汽压越高，越容易发生气蚀，实际吸程越小。

• 吸液管路直径和长度：管径越小、管路越长、弯头越多，摩擦损失越大，实际吸程越小。

• 当地大气压：海拔越高，大气压越低，实际吸程越小。

计算实际所需的吸程高度，并确保选择的新道茨计量泵的最大吸程能力大于此值。尽量减小吸程高度，缩短吸液管路，使用较大管径，都有助于泵更稳定地吸液。最好的吸液条件是液体在高位，泵处于正压吸入状态。

选择合适的新道茨型号

完成所需的总系统压力/扬程和实际吸程的计算后，就可以对照新道茨计量泵的技术参数进行型号选择了：

1. 匹配压力能力： 选择一个新道茨计量泵型号，其最大额定压力（参数表中列出的压力值）必须大于您计算出的总动态排出压力，并建议留有20-30%或更高的安全裕量。例如，如果计算出总压力为5 Bar，应选择最大额定压力至少在6-7 Bar以上的泵。

2. 匹配吸程能力： 如果需要从低位吸液，检查所选新道茨计量泵型号的最大允许吸程是否大于您实际所需的吸程高度。

3. 综合其他因素： 在满足压力和吸程要求的基础上，回到之前的选型步骤，确认所选型号的流量范围、泵头材质、控制方式、电源类型等是否都符合您的其他所有需求。

重要提示

• 使用准确的介质数据： 介质的密度和粘度对压力和吸程计算至关重要，务必使用准确的数值。

• 精确计算摩擦损失： 管路摩擦损失的计算相对复杂，如果系统管路较长、附件较多或输送高粘度介质，建议进行详细计算，必要时可咨询专业工程师。

• 考虑极端工况： 计算所需压力时，应考虑系统可能出现的最高压力工况。

• 查阅官方手册： 始终以最新的新道茨计量泵产品手册中的技术参数和选型指南为准。

结论

理解和计算新道茨计量泵需要克服的系统压力或扬程，是确保泵选型正确的基础。这个过程不仅仅是查看泵的最大压力参数，更重要的是计算您的特定工艺管路中的总动态排出压力和所需的吸程高度。通过精确计算所需参数，并将其与新道茨计量泵型号的技术规格进行匹配，同时综合考虑流量、介质和控制需求，才能选择到最适合的新道茨计量泵，保证加药系统的可靠、稳定和精确运行。

常见问题解答 (FAQs)

1. 问：为什么计量泵的最大压力值不能正好等于计算出的系统压力？答： 选择泵的最大额定压力大于计算出的系统压力并留有安全裕量，是为了应对实际运行中可能出现的波动、管路堵塞、介质粘度变化等不确定因素，避免泵在接近或超过其能力极限的状态下长时间运行，导致性能下降、寿命缩短甚至损坏。

2. 问：我只知道加药点的高度差，这能作为选择计量泵压力参数的依据吗？答： 仅有高度差是不够的。高度差只贡献了静态扬程压力，您还需要计算流体在管路中的摩擦损失、加药点原有的系统背压，以及通过附件（如背压阀、注射阀）产生的压降。将所有这些压力相加，才是泵出口需要克服的总压力。

3. 问：输送粘度较高的液体时，对计量泵的扬程计算有什么影响？答： 输送高粘度液体会显著增加流体在管路中的摩擦损失，特别是在吸液侧，高粘度会降低泵的实际吸程能力。因此，在计算所需压力时，需要使用高粘度介质对应的摩擦损失计算方法，并且在选择泵时要特别关注其处理高粘度介质的能力和实际吸程。

4. 问：吸程3米的泵，是否意味着可以将液体从下方3米处吸上来？答： 手册中标注的最大吸程（例如3米）通常是在标准大气压、输送清水、且吸液管路无摩擦损失的理想条件下的理论值。实际应用中，由于介质性质（粘度、蒸汽压）、管路摩擦损失、海拔高度等因素影响，实际能够吸上来的高度会小于这个理论值。选择泵时，实际所需吸程应小于泵的实际可用吸程。

5. 问：安全阀和背压阀的功能在计算所需压力时如何考虑？答： 背压阀是为了在泵出口提供一个稳定的背压，以确保计量精度，它会在管路中产生一个设定的压力降，这个压力值需要加到总系统压力中。安全阀是为了防止系统压力超过安全限度，它通常在压力达到设定值时开启泄压，其设定的开启压力也是系统可能达到的最高压力之一，选择泵时需要确保泵的最大额定压力高于安全阀的设定开启压力。部分机械泵的多功能单向阀集成了这些功能。

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