喷嘴负载是施加在设备喷嘴上的净力和扭矩。施加的负载主要受设备和连接管道的支撑方式、系统不一致性以及管道材料的热膨胀的影响。
图 1 显示了在任何给定时间作用于泵入口和出口的力和扭矩。如果任何这些力结合在一起产生过大的合力，就会对泵系统造成损坏。
泵喷嘴并不总是能同时承受最大允许合力和合扭矩。因此，可以允许增加合力或合力施加扭矩。期望合力和合力矩为零是不现实的。良好的系统设计可以最大限度地减少负载，但实现零系统负载是不切实际的。
问题
喷嘴过载的原因之一是热膨胀。特定金属长度的变化是该金属温度变化的结果。热流体系统可能导致管道随温度膨胀，膨胀量等于所用管道材料的热膨胀系数。膨胀会增强沿三个轴的喷嘴负载。因此，在设计泵送系统时选择正确的管道材料至关重要。
喷嘴负载会在泵送系统中的整个管道、泵和支架中产生扭转应力。在外啮合齿轮泵中 ，扭转应力经常导致齿轮磨损不均匀，在极端情况下，还会导致泵壳和齿轮之间接触。对于内齿轮，当中心壳体因不均匀磨损而变形时也会出现同样的结果。
在更严重的情况下，不规则磨损会影响为适应轴错位而设计的紧密间隙，从而 发生滑动 ，并且泵必须运行得更快才能保持所需的流量。当泵组件开始磨损时，需要更多的功率来满足应用的需求，因此相关的运行成本会增加并且整体效率会下降。
喷嘴过载也会导致整个泵送系统的振动加剧。如果系统组件的振动频率达到其固有频率，就会发生共振。这会对残余的不平衡力产生重大影响，加剧现有的喷嘴负载问题，并可能导致灾难性的泵故障。
不一致是节点负载过大的另一个原因，这 在我们的不一致文章 中进行了详细讨论。
解决方案
为了尽量减少喷嘴负荷，所有管道都应在泵的入口侧和出口侧进行外部支撑。管道必须定期由外部设备支撑，以防止其因自身重量和管内流体的重量而下垂。如果出现下垂，泵喷嘴上的负载就会迅速增加。如果可能的话，所有管道都应与泵处于同一水平，以减少系统中的弯头数量和潜在的负载位置。
喷嘴之前或之后的第一个管道支撑应是可调节的或弹簧加载的底座支撑。两种选项均提供可调节的支撑，可以进行修改以满足现场泵送系统的需要。弹簧支撑重量负荷而不会对管道施加反作用负荷，是首选方案。
必要时请断开泵与管道的连接，以减少噪音、振动或绝缘。应考虑使用灵活的连接、软管或尾部。这些装置有助于减少输入条件下的扭矩和力。泵送系统的设计必须具有足够的固有灵活性，以承受热膨胀，而不会在法兰中产生过大的力。
概括
- 期望合力和合力矩为零是不现实的。良好的系统设计可以最大限度地减少负载，但实现零系统负载是不切实际的。
- 所有管道均必须在泵的入口侧和出口侧有外部支撑。管道必须定期由外部设备支撑，以防止其因自身重量和管内流体的重量而下垂。
- 入口管道在指定的最短长度内必须没有任何干扰流动的连接，以减少潜在的压力峰值。
- 泵送系统的设计必须具有足够的固有灵活性，以承受热膨胀，而不会在法兰中产生过大的力。