测　　试　　值							计　　算　　值
序　号	出口压 力po／ MPa	吸入口 真空度 phs／MPa	实际流 量Qp／ m3．d－1	泵轴力 矩Ma／ N．m	泵轴转 速n／ r．min－1	轴功 率Pa／ kW		有效功 率Pf／ kW	体积效 率ηv／ %	机械效 率ηm／ %	泵效 率η／ ％
1	7.00	0.0493	87.70	363.13	246	9.35		7.06	86.12	87.62	75.51
2	6.80	0.0293	86.00	362.82	247	9.38		6.74	84.41	85.08	71.86
3	6.50	0.0157	84.70	355.48	247	9.19		6.36	82.84	83.50	69.21
4	5.50	0.0092	72.10	298.85	250	7.82		4.58	69.67	84.10	58.56
5	4.40	0.0079	63.60	262.55	250	6.87		3.23	61.46	76.58	47.02
6	1.60	0.0039	31.30	134.52	250	3.52		0.58	30.24	54.31	16.48

p—N曲线：出口压力与泵轴功率关系曲线
p—Q曲线：出口压力与实际流量关系曲线
p—η曲线：出口压力与泵效率关系曲线
图2　改变泵出口压力的特性试验

Hs—N曲线：真空度与泵轴功率关系曲线
Hs—Q曲线：真空度与实际流量关系曲线
Hs—η曲线：真空度与泵效率关系曲线
图3　改变泵吸入口真空度的特性试验

2　试验分析

a)　单螺杆泵理论流量、泵效率、体积效率和机械效率分别采用以下各式计算：

η=10³ΔpQp／（1．44Ma．n） (1)

Qt=1440×4eDTn (2)

ηv=Qp／Qt (3)

ηm=10³QtΔp／（1．44Ma．n） (4)

式中，Qt为泵理论流量，m3/d；η为泵效率；ηv为泵体积效率；ηm为泵机械效率；Qp为泵实际流量，m3/d；Δp为泵出口与吸入口压差，MPa；D为螺杆断面直径，m；T为衬套导程，m；Ma为泵轴力矩，N．m；n为泵轴转速，r．min－1；e为螺杆偏心距，m。

依据以上各式及表1、表2测试数据，计算泵在不同工况下的泵轴功率、有效功率、泵效率、体积效率及机械效率。其计算值亦列于表1、表2中。

b)　由表1、图2可以看出，随着泵出口压力的增加，泵的流量逐渐减小，泵效率变化呈抛物线形，有一最高效率点。泵体积效率呈递减趋势，机械效率呈递增趋势(如图4)，这说明随出口压力的增加，螺杆与衬套之间的间隙加大，螺杆在衬套内转动时的摩擦阻力矩减小，导致机械效率增加；同时，高压液体沿螺杆-衬套副密封线的窜流现象加剧，导致泵体积效率的降低。由表1数据还可以看出，出口压力在3.2～8.4MPa范围内变化时，效率最大差值为6.73%。参考离心泵的高效工作范围^［1］，也可以认为该范围即属于螺杆泵高效工作范围。当然，具体的高效工作范围应视具体的泵而定。

c)　关小吸入口阀门相当于人为降低泵的充满度，这必将导致泵流量减小、泵吸入口真空度增加，这一点亦被试验所证实。由表2、图3和图5可以看出，随着泵吸入口真空度的增加，泵的流量、轴功率、效率、体积效率和机械效率均呈下降趋势。但当吸入口真空度在0.1～0.015MPa之间变化时，以上各参数均呈下降趋势，但下降幅度较小。这说明，一定范围内吸入口真空度的变化对泵特性影响较小；而一旦超出该范围，则各参数呈直线下降趋势，泵的工作状况大大恶化。因此，当泵吸入口真空度大于某一规定的值时，虽然泵的特性参数能得以大幅度提高，但由于泵机械效率、体积效率及总效率大大降低，因此应禁止泵在此工况下长期工作。

图4　出口压力与机械效率、体积效率的关系曲线

图5　真空度与机械效率、体积效率的关系曲线

3　结论

1)　无论改变泵出口管线结构还是改变泵吸入口管线结构，都会对单螺杆泵的特性产生一定程度的影响。

2)　改变泵排出口阀门开启度，在一定范围内达到改变泵特性参数的目的，而且泵具有较高的工作效率。

3)　改变单螺杆泵吸入口阀门开启度，当吸入口真空度较小时，泵特性参数变化不大，而当吸入口真空度较大时，泵的工作状况急剧恶化。因此，这种方法不宜作为单螺杆泵调整参数的手段。