面积比优化设计仿真Ato在65m2，70m2内取某一具体值进行面积比优化。保持Are为初始设计值不变，考察Ato=70m2时不同的面积比对COP的影响，如所示。由a可知，COP和Qc随面积比的变化趋势相反，在面积比为1左右时，系统获得大的Qc，而对应的COP值很小；面积比在1.5左右时，由b和c可知，在优化面积比范围内，两器内水的流速及其压降均满足设计要求（pew**出了约束范围，但幅度不大）。b和c中水流速和阻力在面积比接近1时的突然升高，是由于换热器型号的变化引起的，进而引起了管程长度的突变。
回热器与两器面积配比优化设计仿真根据上述仿真结果，本文所研究的矿用卧式多级泵系统总面积优化区间为65m2，70m2、两器面积比优化区间为1.1，1.6.分析表明，回热器面积变化对压缩机排气温度影响很大，也影响系统COP的大小，因此，还应研究回热器与两器面积配比问题。为两器不同面积比下回热器面积变化对系统性能影响仿真结果。由a可知，在Are不变时，面积比越小，Qc越大；在同一面积比下，Are越大，Qc越小；在众多工况点上，满足设计供热量要求的有工况14.但由b可知，在工况14中，工况4的排气温度已**过系统排气温度限值；由c可知，在工况13中，工况3具有高的COP.于是，取Are=7.0m2，面积比为1.4.
按照设计条件所完成的高温卧式多级泵单一部件（如压缩机、两器、回热器、节流机构等）的结构设计在组成系统后，高温卧式多级泵系统的制热量、压缩机吸气量、中间吸气温度、冷凝器和蒸发器水侧阻力等主要性能参数与设计值相比都发生了较大变化，即单一部件的初始设计结果之间存在不匹配性。在压缩机型号已确定的前提下，优化设计换热器的换热面积是解决该问题的有效途径。
高温矿用卧式多级泵COP随两器总面积的增加而增加，但COP对总面积的相对增加幅度较小，即通过增加换热器总面积的方法来提高系统COP的意义不大，反而增加了设备的造价。在两器总面积优化过程中，系统设计供热量是一关键性约束参数，根据该参数即可确定总面积合理取值区间，在此基础上再考察其他约束条件的合理性。
多级离心泵常见机械密封的热损伤详析
很多客户在使用多级离心泵时，会选择使用机械密封，而不愿意用填料密封的，觉得填料密封的经常要更换填料比较麻烦。但是使用机械密封是要注意:机封部件容易因过热而导致的失效，即为热损伤失效，较常见的热损伤失效有端面热变形、热裂、疱疤、炭化、弹性元件的失弹，橡胶件的老化、*变形、龟裂等.
多级离心泵密封端面的热变形有局部热变形和整体热变形。密封端面上有时会发现许多细小的热斑点和孤立的变色区，这说明密封件在高压和热影响下，发生了局部变形扭曲；有时会发现密封端面上有对称不连续的亮带，这主要是由于不规则的冷却，引起了端面局部热变形。有时会发现密封端面在内侧磨损很严重，半径越大接触痕迹越浅，直至不可分辨。密封环的内侧棱边可能会出现掉屑和蹦边现象。轴旋转时，密封持续泄漏，而轴静止时，不泄漏。这是因为密封在工作时，外侧冷却充分，而内侧摩擦发热严重，从而内侧热变形大于外侧热变形，形成了热变形引起的内侧接触型(正锥角)端面。
硬质合金、工程陶瓷、碳石墨等脆性材料密封环，有时端面上会出现径向裂纹，从而使多级离心泵密封面泄漏量迅速增加，对偶件急剧磨损，这大多是由于密封面处于干摩擦、冷却突然中断等原因引起端面摩擦热迅速积累形成的一种热损害失效。
在高温环境下的机械密封，常会发现石墨环表面出现凹坑、疤块。这是因为当浸渍树脂石墨环**过其许用温度时，树脂会炭化分解形成硬粒和析出挥发物，形成疤痕，较大地增加摩擦力，并使表面损伤出现高泄漏。
高温环境可能使弹性元件弹性降低，使密封端面的闭合力不足而导致密封端面泄漏严重。金属波纹管的高温失弹即是该类机械密封的一种普遍而典型的失效形式。避免出现该类失效的有效方法是选择合理的波纹管材料及对其进行恰当的热处理。
高温是橡胶密封件老化、龟裂和*变形的一个重要原因。橡胶老化，表现为橡胶变硬、强度和弹性降低，严重时还会出现开裂，致使密封性能丧失。在高温流体中，橡胶圈有继续硫化的危险，较终使其失去弹性而泄漏。密封圈长期处于高温之中，会变成与沟槽一样的形状，当温度保持不变，还可起密封作用；但当温度降低后，密封圈便很快收缩，形成泄漏通道而产生泄漏。因此，应注意各种胶种的使用温度，并应避免长时间在极限温度下使用。
叶轮切削是指加工处理多级泵叶轮的直径来降低传输到系统流体当中的能量。叶轮切削对于过分保守的设计或者系统负荷发生了变化所导致的多级泵容量偏大的情况是个非常有用的改进措施。叶轮切削降低了叶轮的端速，并由此直接地降低了传递到系统流体介质上的能量，并且降低了
所产生的流量和压力。多级泵相似性定律提供了在恒定的泵速度条件下叶轮尺寸及泵输出之间的理论关系：
在这里：Q=流量；H=扬程；BHP=泵电机的制动马力（下标1=原始泵，下标2=经过叶轮切削后的泵）；D=直径
在实际应用当中，由于流动的非线性导致这些关系并不是非常的精确；然而，叶轮切削对流量、压头以及功率的基本作用仍然是有效的。例如，叶轮直径减少2%会产生大约2%的流量下降，4%的压头下降和6%的功率下降。对于比较小的变化而言，相似定律可以作为一个大概的判断，叶轮切削的终结果取决于系统曲线和泵性能的变化。
降低叶轮尺寸的主要好处是降低运行及维护保养成本。通过旁通管线和节流阀所浪费的能量以及通过系统噪音和振动所扩散的能量都会变得更少。叶轮切削的节能量基本上与直径降低的立方成正比。因为电机和水泵都存在一个效率问题，所以电机实际消耗的功率会**流体功率。
除了节能之外，多级泵叶轮切削还可以降低管道系统、阀门及管道系统支架的磨损。流体流动产生的管道系统振动会导致管道焊接部位和机械接头疲劳。随着使用时间的推移，焊缝和接头会出现裂纹和松动，导致系统泄漏进而不得不进行停工检修。从设计的观点，过大的流体能量也不是所期望的。管道支架的间隔设定和选型通常情况下根据其能够承受的管道及流体的静负载、来自系统内部的压力负载，以及温度变化所造成的热膨胀（在热动力应用场合）来进行的。过大流体能量所产生的振动负载设计时并没有考虑在内，所以会导致系统泄漏、停工检修及额外维护保养。
当系统存在下面列出的现象时，可考虑采用叶轮切削的方法：系统的大多数旁通阀打开，表明系统设备内的流量过大；系统需要过分节流来控制流到系统或工艺的流量；存在高噪音或者振动等级表明流量过大。泵远离其设计点运行与从制造商买一个更小的叶轮相比，切削的效果要稍差一些。但是，在许多情况下，制造商可以提供的更小尺寸规格叶轮对系统负载来说太小，有时制造商甚至没有更小型的叶轮可以提供。在这种情况下，叶轮切削可能是比更换整个泵/电机更实用的方法。
泵的运行环境对泵的设计又提出了众多的要求，如泄漏减少、噪声振动降低、可靠性增加、寿命延长等均对泵的设计提出了不同的侧或几个着并行均需考虑，也必然形成泵的多元化形式。
在产品出现多元化的同时，泵作为通用产品，总体总量依旧巨大。在市场中，除出现技术性竞争外，产品的价格竞争尤其是通用化产品的价格竞争是必然趋势。在产品出现多元化的趋势下，要实现产品价格的竞争优势，提高产品零部件的标准化程度，实现产品零部件的模块化是必须的。在众多零部件实现模块化后，通过不同模块的组合或改变个别零件的特性，以实现产品的多元化。同时，只有当零部件标准化程度提高后才有可能基于产品的多元化基础上实际规模化的零部件生产，用以降低产品的生产成本和形成产品的价格竞争优势，也可以在产品多元化的基础上进一步地缩短产品的交货周期。
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