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Bobby Brown
更新 2025-05-14
如何挑選最適合的泵浦?

本文目錄


一、幫浦、泵浦、pump是什麼?為什麼需要泵浦?

Pump,又稱幫浦、泵浦(泵注音ㄅㄥˋ),是將液體從一處輸送到另一處的機械裝置,也可用作增壓循環,根據不同類型幫浦,機器利用旋轉或往復運動產生壓力差,便可以克服流體重量、黏性和摩擦力,推動液體。幫浦可用於自來水輸送、化學液體處理,尤其在工業領域中更是常見。
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二、泵浦種類比較與適用情境快速對照

為適應不同應用需求,泵浦分為許多種種類,以下整理常見的9種流量計對照應用場景的適用性。 
符號含義:★★★ - 佳、★★ - 可、★ - 不建議
 
泵浦比較表

三、泵浦選型六步驟

1. 需求釐清-輸送、迴圈或計量

您需要使用泵浦來完成什麼任務?
1 ) 輸送液體:隔膜泵自吸能力強,不會因堵塞受損;蠕動泵液體只接觸軟管,適合食品、化學品輸送。螺桿泵、齒輪泵適合輸送高壓、高黏度、含顆粒液體。
2 ) 管路增壓循環:離心泵是最典型的迴圈泵浦,效率高,適合連續運行;軸流泵大流量、低揚程,非常適合短距離循環;渦流泵對於需要自吸能力的循環系統效果較好。
3 ) 配給定量液體:柱塞泵超高壓力精確計量,適合要求高精度的化學計量系統;蠕動泵,適合高純度介質計量。電動隔膜泵高穩定性,適合自動化控制系統化學品計量。
 
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2. 分析介質特性

根據介質挑選適合的幫浦
1 ) 高黏度、含顆粒液體:螺桿泵非常適合高黏度含顆粒液體如泥漿、樹脂、糖漿等;齒輪泵對中高黏度液體如潤滑油、重油、高黏度溶劑效果佳;隔膜泵和渦流泵適合大顆粒液體。
2 ) 低污染應用:蠕動泵液體只接觸內管,不會污染外部環境,且易清洗,適合食品、生物製劑;隔膜泵泵腔與驅動部分完全隔離,無洩漏風險。磁力泵無軸封設計,杜絕洩漏,適合超純水、高純度化學品。
3 ) 高壓高溫 :柱塞泵可提供極高壓力也耐高溫,適合高壓清洗、液壓系統;螺桿泵多段設計可以應對高壓輸送,常用於石油行業;齒輪泵具備較高耐壓,常用於液壓系統、燃油輸送。
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3. 確認流量和壓力條件

挑選泵浦時,也要考量流量,最大揚程 / 壓力,變化範圍。
1 ) 流量範圍:確定系統在正常運行下所需的最大流量。大流量建議選擇:軸流泵(低揚程)、離心泵(中等揚程)。
2 ) 揚程範圍:泵浦能夠克服的垂直高度差,對應的壓力是系統所需的能量等效。高壓應用建議選擇:柱塞泵(超高壓)、螺桿泵(中高壓)、齒輪泵(穩定高壓)。
3 ) 流量穩定度:如果系統的流量或壓力需求變化大,應選擇能適應範圍較廣的泵浦,或考慮變頻控制,推薦使用電動隔膜泵。

4. 安裝條件

在選擇泵浦時,除了性能參數外,還需要評估安裝環境、初期成本,後續維護成本也可列入考量。
安裝條件:
1 ) 如果安裝空間有限,可以選擇結構緊湊、體積小的泵型:螺桿泵(結構緊湊占地小),齒輪泵(體積小、效率高,常用於機械潤滑系統),渦流泵(短距離、高頻啟停)。
2 ) 必須垂直安裝的空間,可考慮軸流泵(大流量如冷卻水循環)、深井泵(長距離提升,適合地下水抽取)。
3 ) 如果需要降低工作環境噪音,可以選擇運行平穩且摩擦少的泵型,像是電動隔膜泵或蠕動泵,相較於其他泵浦產生較少噪音。

5. 成本與維護

1 ) 初期成本 -泵浦本體、驅動電機、管路連接和基座的安裝成本。 
      低初期成本選擇: 離心泵、軸流泵。 
2 ) 運行成本 -能效和電費、氣壓供應成本、動力選擇。 
      低運行成本選擇: 電動隔膜泵、蠕動泵 
3 ) 維護成本 -備件價格、更換頻率、停機損失。 
      低維護頻率選擇:電動隔膜泵、蠕動泵 高精度、
      長壽命選擇:柱塞泵、螺桿泵
 

四、如何依照需求挑選幫浦-化工廠「搬遷升級」案例

一家精細化學品製造商遷入新廠房,希望「減少壓縮空氣依賴、提升能源效率」,預計幫浦設備用於長途輸送、槽車/桶槽短暫卸料以及廢水處理。舊廠歷來混用離心泵、齒輪泵與 AODD(氣動隔膜泵),新廠重建正好重新評估最合適的幫浦技術。 考量到該廠幫浦有多種用途需求,因此建議針對場內不同用途選擇合適的幫浦。
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➊ 步驟 1:需求釐清(輸送 vs 循環 vs 計量)
1)在原料與成品「長距離輸送」階段,需要持續運轉、盡量降低運作成本
✘排除 離心(汽蝕機率高)、齒輪(軸封易漏)、AODD(空壓耗能高)、蠕動、柱塞(流量不足)
✔推薦EODD (節能)或是螺桿(適合高黏度液體)
2)槽車/桶槽「短暫卸料」階段,則注重移動式、小批量、多化學品切換
✘排除 離心(自吸差、清洗慢)
✔推薦AODD(自吸、可空轉、易沖洗)
3)廢水處理「斷續循環」階段,需符合含固顆粒、需自吸抽水至混凝池的條件
✘排除 離心、齒輪(不耐固體)、柱塞(脈動過大)
✔推薦AODD(大顆粒、可空轉)

➋ 步驟 2:分析介質特性
客戶的化學品中含有多種酸鹼、有固體懸浮、起泡會影響液體配方
✘離心泵易汽蝕、齒輪泵機械軸封易洩漏、螺桿泵對酸鹼有材質限制、渦流泵效率低
✔推薦AODD/EODD 無軸封、防洩漏、自吸、耐固體,低剪切,適合起泡敏感或高分子液體

➌ 步驟 3:確認流量與壓力
選型時,將需求流量範圍與耐壓列入量。

➍ 步驟 4:安裝與環境條件
客人原使用氣動泵,但在新廠不希望增設大型空壓系統。
空壓需求:長距離工位禁用空壓 → 必須選 EODD
移動卸料:有壓縮空氣接頭的槽車區 →保留舊廠用的 AODD ,輕巧無電線,可防爆
廢水池戶外區:空壓管路可用、噪音要求低 → AODD 或 EODD 皆可
➎ 步驟 5:成本與維護
EODD 初期成本高但相比AODD年省電費 ≈ 70 %
長距離連續運送建議選EODD,有防爆需求或對噪音無要求可選AODD。

★ 結論:EODD 電動隔膜泵+ AODD 氣動隔膜泵混合配置為最佳解 ★
經過人員評估,建議客戶將 2″ 氣動隔膜泵 用於間歇性轉運,並在長時間、高流量工位導入 電動隔膜泵,根據使用場合解決能耗、噪音與洩漏風險。

➤了解更多:本案例所採用產品-QUANTM EODD 電動隔膜泵
 

五、常見問答 Q&A

Q1:泵浦壓力不足怎麼辦?
A:泵浦壓力不足常見的原因是入口壓力不足、液位不足或是泵浦磨損。
可以先初步檢查入口管路是否堵塞或漏氣,再來檢查液位是否足夠,如果液位過低,泵浦可能吸入空氣,造成氣穴現象或空轉。最後確保泵浦旋轉方向正確,有沒有接線錯誤。如果問題仍未解決,應清理葉輪或更換磨損的密封件。

Q2:泵浦為什麼會空轉?空轉會怎樣嗎?
A: 泵浦空轉經常是因為供液槽液位過低,吸入管路漏氣或堵塞造成的;有些需要灌泵的泵型(如離心泵),若在啟動前未完全灌滿液體,也會造成空轉。
泵浦空轉會導致過熱、密封損壞和效率下降,因為沒有液體冷卻和潤滑會加速軸封磨損。為避免這種情況,可以安裝液位感測器或流量開關自動保護,並選擇允許短時空轉的泵型。
美國泵浦領導品牌 GRACO 2025年推出革新的電動隔膜泵,可以偵測空轉並停機,即時避免泵體損害,立即了解: Quantm 電動隔膜泵

Q3:氣動隔膜泵和電動隔膜泵該怎麼選?各有什麼優缺點?

Q4 :泵浦效率低會有哪些徵兆?
A:如果你發現泵浦振動異常,可能是葉輪不平衡、軸承磨損或底座鬆動。
如果噪音增大,可能是軸承磨損、液體中混入空氣或泵腔內有沉積物。
如果流量和壓力下降,可能是內部磨損、密封件洩漏或吸入阻力過大。

Q5 :泵浦多久需要保養一次?
A:根據不同類型和應用情況,泵浦的保養頻率會有所不同。一般來說,齒輪泵和柱塞泵等高壓、高精度泵浦需要更頻繁的保養,而蠕動泵和電動隔膜泵由於結構簡單,通常只需定期檢查管路和更換易損件即可。
每月可定期做的簡易保養如:檢查漏液、裂痕、鬆動;定期清理吸入管路和濾網,檢查供液槽液位是否足夠,避免空轉。
另建議每年請專業人員近一步檢查,像是校準參數,更換密封件,清洗閥體內部等。齒輪泵、柱塞泵則需要進行軸承檢查和齒輪潤滑。

Q6:我要如何快速估算泵浦電費?
A:公式:kWh = (功率 kW × 年運轉 h) ÷ 馬達效率;將不同泵型放入同一電價即可比較 ROI。
範例:功率5 kW的泵,每日平均運行時間:8小時,假設電價:5 NTD/kWh,則一個月電費為:5 kW×240 小時×5 NTD/kWh=6,000 NTD

參考資料

  1. ^ U.S. Department of Energy. (1993). DOE-HDBK-1018/1-93: Mechanical science fundamentals—Pumps (pp. 1-2, 4-5). Washington, DC: Author.
  2. ^ Hydraulic Institute. (2024). ANSI/HI 9.6.7-2024: Rotodynamic pumps—Guide for applied suction specific speed and self-priming limits (para. 8). Parsippany, NJ: HI.
  3. ^ Karassik, I. J., Messina, J. P., Cooper, P., & Heald, C. C. (Eds.). (2021). Pump handbook (5th ed., pp. 2-10 – 2-20). New York, NY: McGraw-Hill.
  4. ^ Perry, R. H., & Green, D. W. (Eds.). (2021). Perry’s chemical engineering handbook (9th ed., p. 10-66). New York, NY: McGraw-Hill.
  5. ^ Foster, T. (2019, May). Magnetic-drive pumps eliminate seal leakage. Hydrocarbon Processing, 98(5), 45-48.
  6. ^ CASE STUDY: DOUBLE DIAPHRAGM PUMPS IN CHEMICAL APPLICATION-GRACO

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