离心泵反转时会出现什么情况？

离心泵的工作原理：在驱动机作用下，通过高速旋转的叶轮中的叶片，拨动泵壳体内的液体旋转，使液体产生离心力，离心力使液体产生动能和压能，实现机械能向液压能的转化。

离心泵在两种情况下会出现反转：驱动机接线错误引起的反转和驱动机出现故障停机而引起的反转。在此，将前者定义为“主动反转”，后者定义为“被动反转”。

首先，需要明确两个概念：反向旋转和反向流动。反向旋转是指叶轮的旋转方向相反。这可能是由于接线连接错误导致驱动电机的方向错误造成的。

现以蜗壳式泵为例，看看反转时对离心泵有何影响。

主动反转

在主动反转的情况下，泵的运行（如果设计时考虑了防松措施、轴承和机械密封运转无方向性要求）基本上没有区别。这意味着泵仍会继续沿正向流动方向将流体从低压吸入侧输送到高压排出侧，但不会产生原始设计所需要的流量。同时，尽管液体流动方向未变，然而因原先的后弯式叶轮叶片变成了前弯式叶轮叶片，液体流动中会出现堵塞，扬程会发生剧烈变化，压力下降很多，且影响排出。

这是由于泵的渐开线外壳的原始设计和出口管的位置而引起的。蜗壳和出口管是根据“泵的旋转方向”设计和定位的，该方向是为特定设计预先确定的。

使用的叶轮类型（开式、半开式或闭式）和按照原始泵规格设计的蜗壳将导致扬程及流量特性的实际差异会因泵而异，通常，反转扬程不超过正转扬程的一半。

毫无疑问，反转改变了液体的流动状态（尽管流向仍然是正向的），并导致流动室内出现汽泡等，最终影响泵的效率且影响排出。在蜗壳的大部分区域可能会观察到汽蚀现象，因此扬程会受到非常大的影响。

但就基本泵送动作而言，泵仍将继续以正向排出方向泵送液体。

被动反转

这种情况可能出现在系统特性曲线具有高静压头的系统中，也有可能出现在并联运行的离心泵中。当驱动设备发生故障、泵出口管路打开时，流体将反向流经泵，并推动转子反向旋转。反向旋转速度通常明显高于泵的正常运行速度，这取决于系统条件（特别是目前的压头）和泵的比转速。径向流泵的反转速度通常比泵的运行速度高约25 %，而轴流泵的反转速度可能会高出100 %。

如果使用缓慢关闭的阀门而不是止回阀来防止浪涌压力，也会出现被动反转的情况。允许回流的液体流过离心泵。

如果浪涌压力是由于驱动机断电而未安装止回阀，泵转子也会反转。此时，必须考虑只能以一个方向旋转的滑动轴承和机械密封所带来的风险。

如果回流的液体接近其沸点，它将会在泵或其出口侧节流装置中汽化。当出现汽、液两相流时，反向旋转速度之比可能上升到一个危险的高值（它是液体/蒸汽密度比平方根的函数）。

如果在离心泵高速反转时开启电动机，则泵组的启动转矩很大，启动时间也将大大延长。对于异步电机，建议在此条件下关注电动机的附加温升；而对于泵来说，应特别关注附加转矩对轴及联轴器强度的影响。

只有采取适当的措施，才能防止反转速度过高导致泵组的损坏。

反转注意事项

1）  如果离心泵在运行过程中可能存在反转时，转子部件（如叶轮、轴承螺母）应考虑防松措施，以免反转时零部件松动脱落。

2）  应注意反转时对（流体动压）轴承的润滑是否有不利影响。

3） 注意：带有泵送环的机械密封具有旋转方向性。

防止反转的措施

1） 在泵轴上安装机械逆止器。

2） 在管道中安装可靠的自动关闭止回阀（例如旋启式止回阀）。

注：部分信息来源于KSB网页。