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多级离心泵指通过叶轮串联结构实现逐级增压的流体输送设备，核心用于高压、小流量工况，常见于建筑供水、锅炉补给与工业循环系统。
多级离心泵采用单吸或双吸叶轮串联布置。流体依次流经各级叶轮，每级提供固定扬程增量。总扬程为单级扬程与级数之积。级数增加可提升出口压力，但会同步增加转子轴向推力与内部流道摩擦损失。通常工业级泵级数控制在4至12级之间，超过12级需采用分段式结构或改用容积泵。叶轮外径与转速决定单级理论扬程，公式H≈u²/g（u为叶轮圆周速度，g为重力加速度）。实际运行中，水力效率随级数增加呈边际递减，第8级以后的单级效率通常低于第3级。轴向力平衡多采用平衡盘或平衡孔结构，残余推力由推力轴承承担。
选型核心参数包含额定流量、设计扬程、转速与比转数。流量范围多在5至150 m³/h，设计扬程覆盖50至800 m。转速以2950 r/min与1450 r/min为主，高速泵级数较少，低速泵级数较多。比转数ns通常介于30至120之间，属低比转数泵范畴。轴功率P=ρgQH/η，η为总效率，多级泵高效区较窄，偏离设计工况10%时效率下降幅度可达15%至20%。NPSHr随流量增大而升高，吸入条件需严格核算。Q-H曲线呈陡降型，系统阻力微小变化即可引起流量大幅波动，管网控制需依赖阀门节流或变频调速。
壳体多采用HT250灰铸铁或QT500-7球墨铸铁，高压段（>1.6 MPa）改用WCB碳钢或304/316不锈钢。叶轮材质与过流件一致，密封形式分机械密封与填料密封。机械密封配置碳化硅/碳化硅或陶瓷/石墨对偶面，泄漏量控制在3 mL/h以内。轴封处需设冲洗Plan 11或Plan 52回路。高温介质（>90℃）需考虑热膨胀间隙与轴承座冷却，介质含颗粒时叶轮需预留0.3至0.5 mm磨损余量或选用开式叶轮。轴径按扭转变形角限制设计，通常要求单位长度扭转角≤0.15°/m，避免高速运转引发共振。
实际选型需叠加管路阻力与安全裕量。系统总扬程Hsys=Hstatic+Hfriction+Hdynamic，其中静扬程Hstatic为几何高差，摩擦损失Hfriction按Darcy-Weisbach公式核算，动态压头Hdynamic取2至5 m。泵样本扬程应高于Hsys 5%至10%。电机功率配置按Pmotor=K×Pshaft，K为服务系数，常规取1.15至1.20。变频器驱动时需校核临界转速，避免在1.15倍额定转速区间内运行。联轴器选型优先弹性柱销或膜片式，同轴度偏差控制在0.05 mm以内。启动转矩需覆盖1.3倍满载转矩，防止电网电压跌落导致堵转。
基础浇筑需预埋地脚螺栓，二次灌浆强度不低于C30，水平度偏差≤0.10 mm/m。进出口管道独立支撑，消除泵体附加弯矩。运行初期需进行30至50小时磨合，监测轴承温度与振动速度。振动值遵循ISO 10816-3标准，壳体内置测振点RMS值超过4.5 mm/s需停机排查。定期更换机械密封时，需检查轴套磨损与O型圈压缩变形。轴承润滑脂每2000小时补充一次，油位保持视油镜1/2至2/3刻度。冬季停用需排净腔体积液，防止冰胀损坏叶轮与密封腔。
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