泵的类型和选择

没有泵，没有膜过滤！这个道理非常简单。有幸地是，可供选择的泵很多。但在膜过滤过程中只有几种类型适用。

在膜系统中泵是一个薄弱环节，而且单靠泵也不可能做到太好。以下是在膜过滤系统中使用的泵的类型：

n     单级离心泵

n     多级离心泵；

n     活塞泵；

n     隔膜泵；

n     Mohno类型的泵(很少使用)。

膜系统需要每年365天，每天24小时连续运转，因此泵的质量必须能满足这个要求。膜系统的操作条件经常与泵供货商提供的数据不符，因为系统的流量和压力的变化比较大，很少位于设计点。

大多数场合都使用普通的带封闭叶轮的离心泵(3000/3600rpm)。对于乳制品行业离心泵特别有用，因为它们具有“单一”的特性，有利于用作循环泵。

正位移泵若不是特别需要，一般应尽量避免使用。因为它们价格较贵、笨重，且大多数振动大而引起管道系统的震动。因此必须设置一个安全阀避免管道系统和膜的损坏。在大型系统中可以换用离心泵。但由于离心泵很难达到低流量高扬程，因此对小型的RO系统需要使用正位移泵。作者也注意到，一些厂内使用正位移泵，但这并不能改变避免使用正位移泵的一般建议。

应该特别注意循环泵的使用。主要的问题是因为虽然由泵增加的压力比较小，如2bar，但进水管线中的压力可能已达到40bar，因此循环泵的包装必须非常坚固，其机械密封必须特殊设计。泵的轴向轴承也必须非常坚固。这种不太多，且价格昂贵。在欧洲，有五家公司占领了这个市场。他们是：APV－Pasilac，Stamp，Grundfos，Tetra Laval和KSB。

泵的类型

单级离心泵

²        低速

一般低速离心泵泵用途比较广泛，其转速规定如下：50Hz电流 3000转/分钟；60Hz电流 3600转/分钟。也可以使用更低转速的，但投资也将相应增加。低速主要用于大流量。

当流量超过100m³/h时，可以考虑使用1500rpm/1800rpm的泵。有些泵可以操作在1000rpm(在欧洲)，它们的主要优点是效率非常高。有些用于糖加工业的大流量泵可输送6000m³/h，其初期投资可以因其低能耗而得以补偿。

泵一般使用封闭式叶轮，这样对产品的处理比较温和，且效率高。在膜过滤厂中使用的泵极少使用开放式叶轮。

²        高速

高速离心泵主要用于海水脱盐。在市场上有一些不同类型的高速离心泵。

Sunstrand(美国)公司销售转速在30000rpm以上的一级离心泵已有很多年了。这意味着一级离心泵可以传递70bar或更高的压力。小一些的泵的效率会比人们所期望的低些，而大泵的操作效率比较合理。小泵真正的优点是泵壳较小，但需要复杂的齿轮箱，且噪音大。这些年为了更高效率的多级离心泵人们展开了激烈的竞争。

Enviro Tech(美国)公司销售一种特殊的泵，Roto Jet，其整个高压端是静态的。带水的鼓室快速旋转，一根皮托管插入鼓室外围高速运行的液体中，将液体的速度动能转化为压力能量。泵设计方案使我们可以看到产生压力的皮托管。这是一种不同寻常的设计。

多级离心泵

²        低速

多级离心泵使用得很多，且似乎有一根行业标准：其输出最大压力为26bar。压力在26bar以下的泵比较容易做，而超过26bar则比较麻烦。

Grundfos(丹麦)公司在欧洲是流量大于50m3/h，压力小于26bar的泵的市场领导者。他们同欲分享市场的其它泵生产商展开了激烈的竞争。这些泵往往可以运行许多年而不需要维修。还可以在恶劣的环境中运行，如带有破坏性的冰冻环境。

Tonkaflo(美国)生产用于RO系统的泵。其在欧洲不太出名，它们和Grundfos形成竞争。Tonkaflo泵传递压力可达40bar，因此在超过26bar高压场合销售良好。

KSB(德国)生产很多类型的泵，大多用于工业场合。他们也生产很有趣、大型的工业多级离心泵，它们可以在高压下传输每小时几百立方米的流量。

Sulzer(瑞士)制造的泵类似于KSB，但不如KSB有名。

²        高速

Grundfos(丹麦)公司可以生产运行转速在5000～6000rpm的多级离心泵。这种类型的泵通过几级压力达到70bar。它们通过一个扁的带式装置达到这个速度。通常由一个Pelton涡轮驱动，同时由反渗透离心机驱动(能量回用)。

正位移泵

正位移泵不管压力如何，传输几乎恒定的流量。当然也有些实际的应用限制。正位移泵的种类挺多，其中有一些—说起来—比其它的更“正”一些。

²        活塞泵

最初的柱塞泵有一个或多个活塞。市场上有许多生产小型、三个活塞的柱塞泵，但只有很少的产品适用于膜系统。

²        均质泵

是一种价格非常昂贵，但也非常牢固的泵。主要用于牛奶均质和其它一些含脂肪的物料的处理。

²        隔膜泵

和均质泵一样好，价格更贵。一般用于低流量和高压的场合。

所有的正位移泵都会在管线系统中引起震动。一般安装震动缓冲器，只要运行良好有助于减震。但还是有些震动，长时间运行后会引起管线破裂以及螺钉螺母松动等问题。在实验室中，很难避免使用正位移泵。而在工业系统，则被尽量避免使用。